用 canal 监控 binlog 并实现Mysql定制同步数据的功能

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Don't make decisions when angry, don't say the promise at happy time.

请记住，别在生气的时候做决定，别在开心的时候说承诺。

每日掏心话

所谓心事，不过是不如己意，那就是我执著于自己描画的理想，一有落差，即生烦恼。

链接：cnblogs.com/hebaibai/p/10911899.html

程序员小乐(ID:study_tech)第 831 次推文 图片来自百度

往日回顾：为什么Spring MVC能自动转换json/xml，你研究过它背后的原理吗？

正文

业务背景

写任何工具都不能脱离实际业务的背景。开始这个项目的时候是因为现有的项目中数据分布太零碎，零零散散的分布在好几个数据库中，没有统一的数据库来收集这些数据。这种情况下想做一个大而全的会员中心系统比较困难。（这边是一个以互联网保险为中心的项目，保单，会员等数据很零散的储存在好几个项目之中，并且项目之间的数据基本上是隔离的）。

现有的项目数据库是在腾讯云中储存，虽然腾讯提供了数据同步功能，但是这样必须要表结构相同才行，并不符合我们的需求。所以需要自行开发。

需求

• 需要能灵活配置。

• 实时数据10分钟内希望可以完成同步。

• 来源数据与目标数据可能结构，字段名称不同。

• 增删改都可以同步。

技术选择

这个任务交给了我和另外一个同事来做。

同事的

同事希望可以通过ETL工具Kettle来做，这个东西我没有研究过，是同事自己在研究。具体过程不是很清楚，但是最后是通过在mysql中设置更新，修改，删除的触发器，然后在Kettle中做了一个定时任务，实现了数据同步的功能，初步测试符合需求。但是必须要在数据库中设置触发器，并且会有一个临时表，这一点我个人不是很喜欢。

我的

我是本着能自己写就自己写的原则，准备自己写一个。刚开始使用的是定时任务比较两个库的数据差别，然后再同步数据。但是经过一定的数据测试后，发现在数据量大的时候，定时任务中的上一个任务没有执行完毕，下一个任务就又开始了。这样造成了两边数据不一致。最终这个方案废弃了。

后来通过研究，发现mysql的数据操作会记录在binlog中，这时就有了新的方案。可以通过逐行获取binlog信息，经过解析数据后，同步在目标库中。建议看下我们这篇文章：那些年被面试官怼的 MySQL 索引、图解 MySQL 索引：B-树、B+树，看这篇文章就对了！

既然有了方案，那么就开始做吧。

开始尝试1

首先要打开数据库的binlog功能，这一步比较简单，修改mysql的配置文件：/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf，添加：

server-id = 1
log_bin = /var/log/mysql/mysql-bin.log
expire_logs_days = 10
max_binlog_size = 100M
binlog_format = ROW

然后重启mysql 就好了，具体每个参数的意思，搜索一下就好了。这时候随意的对某一个数据库中的表做一下增删改，对应的日志就会记录在/var/log/mysql/这个文件夹下了。我们看一下这个文件夹里的东西：

这里的文件是没有办法正常查看的，需要使用mysql提供的命令来查看，命令是这个样子的：

1、查看

mysqlbinlog mysql-bin.000002

2、指定位置查看

mysqlbinlog --start-position="120" --stop-position="332" mysql-bin.000002

因为我们现在的binlog_format指定的格式是ROW（就在上面写的，还记得吗？），所谓binlog文件的内容没有办法正常查看，因为他是这个样子的：

这时，我们需要对输出进行解码

mysqlbinlog --base64-output=decode-rows -v mysql-bin.000001

这时候，显示的结果就变成了：

虽然还不是正常的sql，但是好赖是有一定的格式了。

but自己来做解析的话还是很麻烦，so～放弃这种操作。

继续尝试2

经过再次研究后，发现数据库中执行sql也是可以查看binlog的。主要有如下几条命令：

--重置binlog
reset master;

--查看binlog的配置
show variables like '%binlog%';

--查看所有的binlog
show binary logs;

--查看正在写入的binlog
show master status;

--查看指定binlog文件
show binlog events in 'mysql-bin.000001';

--查看指定binlog文件，并指定位置
show binlog events in 'mysql-bin.000001' from [pos] limit [显示多少条];

按照上面的命令执行结果为：

发现sql还是不能正常显示。这里的原因应该是binlog_format配置的原因。将其修改为 binlog_format=Mixed后，完美解决。经过数据库中一通增删改后，显示的sql类似这样：

use `pay`; /* ApplicationName=DataGrip 2018.2.5 */ UPDATE `pay`.`p_pay_log` t SET t.`mark_0` = 'sdfsdf' WHERE t.`id` LIKE '342' ESCAPE '#'

现在似乎已经可以开始写数据同步了，只要在启动的时候获取当正在使用的是哪一个日志文件，记录binlog的位置，然后一点一点向下执行，解析sql就好了。但是在这个过程中，我发现阿里巴巴有一款开源的软件可以用。就是标题上说道的：canal。看了一下网站上的介绍，简直美滋滋。

它的文档和代码地址在这里：https://github.com/alibaba/canal，大家可以看一下。现在就准备用这个来完成我所需要的功能。

正式开始写

首先看一下介绍，canal是需要单独运行一个服务的，这个服务具体的配置还是比较简单的。它的作用我自己理解就是监控binlog，然后根据自己的需要获取binlog中一定量的数据。这个数据是经过处理的，可以比较方便的知道里面的具体信息。比如那些数据发生了变动，每列数据的列名是什么，变动前和变动后的值是啥之类的。那么开始。

1.我的想法

1）项目启动的时候，开启canal的链接，以及初始化一些配置。

@Bean
public CanalConnector canalConnector() {
CanalConnector connector = CanalConnectors.newSingleConnector(
//对应canal服务的链接
new InetSocketAddress(canalConf.getIp(), canalConf.getPort()),
//链接的目标，这里对应canal服务中的配置，需要查阅文档
canalConf.getDestination(),
//不知道是什么用户，使用“”
canalConf.getUser(),
//不知道是什么密码，使用“”
canalConf.getPassword()
);
return connector;
}

2）先开启一个线程，里面写一个死循环，用于从canal的服务中获取binlog中的消息。这个消息类是：com.alibaba.otter.canal.protocol.Message。

Message message = connector.getWithoutAck(100);

• connector：canal链接的实例化对象。

• connector.getWithoutAck(100)：从连接中获取100条binlog中的数据。

3）取出Message中的事件集合，就是binlog中的每一条数据。将类型为增删改的数据取出，之后每一条数据放在一个线程中，用线程池去执行它。

List<entry> entries = message.getEntries();

message.getEntries()：从链接中获取的数据集合，每一条代表1条binlog数据
/<entry>

4）在每一个线程中，取出Entry中的数据，根据其类型拼接各种sql，并执行。

Header header = entry.getHeader();
//获取发生变化的表名称，可能会没有
String tableName = header.getTableName();

//获取发生变化的数据库名称，可能会没有
String schemaName = header.getSchemaName();

//获取事件类型
EventType eventType = rowChange.getEventType();
/**
这里我们只是用其中的三种类型：
EventType.DELETE 删除
EventType.INSERT 插入
EventType.UPDATE 更新
*/
//获取发生变化的数据
RowChange rowChange = CanalEntry.RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());

//遍历其中的数据
int rowDatasCount = rowChange.getRowDatasCount();

for (int i = 0; i < rowDatasCount; i++) {
//每一行中的数据
RowData rowData = rowChange.getRowDatas(i);
}

//获取修改前的数据
List<column> before = rowData.getBeforeColumnsList();

//获取修改后的数据
List<column> after = rowData.getAfterColumnsList();
/<column>/<column>

Column中有一系列方法，比如是否发生修改，时候为key，是否是null等，就不在细说了。扩展：阿里Canal框架（数据同步中间件）初步实践

2.万事具备，可以开始写了

1）这里先写一个线程，用于不停的从canal服务中获取消息，然后创建新的线程并让其处理其中的数据。代码如下：

@Override
public void run() {
while (true) {
//主要用于在链接失败后用于再次尝试重新链接
try {
if (!run) {

//打开链接，并设置 run=true
startCanal();
}
} catch (Exception e) {

System.err.println("连接失败，尝试重新链接。。。");
threadSleep(3 * 1000);
}

System.err.println("链接成功。。。");
//不停的从CanalConnector中获取消息
try {
while (run) {

//获取一定数量的消息，这里为线程池数量×3
Message message = connector.getWithoutAck(batchSize * 3);
long id = message.getId();

//处理获取到的消息
process(message);
connector.ack(id);
}
} catch (Exception e) {
System.err.println(e.getMessage());
} finally {
//如果发生异常，最终关闭连接，并设置run=false
stopCanal();
}
}

}

void process(Message message) {
List<entry> entries = message.getEntries();
if (entries.size() <= 0) {
return;
}
log.info("process message.entries.size:{}", entries.size());
for (Entry entry : entries) {
Header header = entry.getHeader();
String tableName = header.getTableName();
String schemaName = header.getSchemaName();

//这里判断是否可以取出数据库名称和表名称，如果不行，跳过循环
if (StringUtils.isAllBlank(tableName, schemaName)) {
continue;
}

//创建新的线程，并执行
jobList.stream()
.filter(job -> job.isMatches(tableName, schemaName))
.forEach(job -> executorService.execute(job.newTask(entry)));
}
}
/<entry>

这里的jobList是我自己定义List，代码如下：

package com.hebaibai.miner.job;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry;
import com.google.protobuf.InvalidProtocolBufferException;
import lombok.Data;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;

import static com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.Entry;

@Slf4j
@Data
public abstract class Job {


/**
* 数据库链接
*/
protected JdbcTemplate jdbcTemplate;

/**
* 额外配置
*/
protected JSONObject prop;

/**
* 校验目标是否为合适的数据库和表
*
* @param table
* @param database
* @return
*/

abstract public boolean isMatches(String table, String database);

/**
* 实例化一个Runnable
*
* @param entry
* @return
*/
abstract public Runnable newTask(final Entry entry);


/**
* 获取RowChange
*
* @param entry
* @return
*/
protected CanalEntry.RowChange getRowChange(Entry entry) {
try {
return CanalEntry.RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
} catch (InvalidProtocolBufferException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}

}

jobList里面放的是Job的实现类。

3.写一个Job的实现类，并用于同步表，并转换字段名称。

因为需求中要求两个同步的数据中可能字段名称不一致，所以我写了一个josn用来配置两个表的字段对应关系：

//省略其他配置
"prop": {
//来源数据库
"database": "pay",
//来源表

"table": "p_pay_msg",
//目标表（目标库在其他地方配置）
"target": "member",
//字段对应关系
//key ：来源表的字段名
//value：目标表的字段名
"mapping": {
"id": "id",
"mch_code": "mCode",
"send_type": "mName",
"order_id": "phone",
"created_time": "create_time",
"creator": "remark"
}
}
//省略其他配置

下面是全部的代码，主要做的就是取出变动的数据，按照对应的字段名重新拼装sql，然后执行就好了，不多解释。扩展：基于canal进行日志的订阅和转换

package com.hebaibai.miner.job;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

import static com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.*;

/**
* 单表同步，表的字段名称可以不同，类型需要一致
* 表中需要有id字段
*/
@SuppressWarnings("ALL")

@Slf4j
public class TableSyncJob extends Job {


/**
* 用于校验是否适用于当前的配置
*
* @param table
* @param database
* @return
*/
@Override
public boolean isMatches(String table, String database) {
return prop.getString("database").equals(database) &&
prop.getString("table").equals(table);
}

/**
* 返回一个新的Runnable
*
* @param entry
* @return
*/
@Override
public Runnable newTask(final Entry entry) {
return () -> {
RowChange rowChange = super.getRowChange(entry);
if (rowChange == null) {
return;
}
EventType eventType = rowChange.getEventType();
int rowDatasCount = rowChange.getRowDatasCount();
for (int i = 0; i < rowDatasCount; i++) {
RowData rowData = rowChange.getRowDatas(i);
if (eventType == EventType.DELETE) {
delete(rowData.getBeforeColumnsList());
}
if (eventType == EventType.INSERT) {
insert(rowData.getAfterColumnsList());
}
if (eventType == EventType.UPDATE) {
update(rowData.getBeforeColumnsList(), rowData.getAfterColumnsList());
}
}
};
}

/**
* 修改后的数据
*
* @param after
*/
private void insert(List<column> after) {
//找到改动的数据
List<column> collect = after.stream().filter(column -> column.getUpdated() || column.getIsKey()).collect(Collectors.toList());
//根据表映射关系拼装更新sql
JSONObject mapping = prop.getJSONObject("mapping");
String target = prop.getString("target");
List<string> columnNames = new ArrayList<>();
List<string> columnValues = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < collect.size(); i++) {
Column column = collect.get(i);
if (!mapping.containsKey(column.getName())) {
continue;
}
String name = mapping.getString(column.getName());
columnNames.add(name);
if (column.getIsNull()) {
columnValues.add("null");
} else {
columnValues.add("'" + column.getValue() + "'");
}
}
StringBuilder sql = new StringBuilder();
sql.append("REPLACE INTO ").append(target).append("( ")
.append(StringUtils.join(columnNames, ", "))
.append(") VALUES ( ")
.append(StringUtils.join(columnValues, ", "))
.append(");");
String sqlStr = sql.toString();
log.debug(sqlStr);
jdbcTemplate.execute(sqlStr);
}

/**
* 更新数据
*
* @param before 原始数据
* @param after 更新后的数据
*/
private void update(List<column> before, List<column> after) {
//找到改动的数据
List<column> updataCols = after.stream().filter(column -> column.getUpdated()).collect(Collectors.toList());
//找到之前的数据中的keys
List<column> keyCols = before.stream().filter(column -> column.getIsKey()).collect(Collectors.toList());
//没有key,执行更新替换
if (keyCols.size() == 0) {
return;
}
//根据表映射关系拼装更新sql
JSONObject mapping = prop.getJSONObject("mapping");
String target = prop.getString("target");
//待更新数据
List<string> updatas = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < updataCols.size(); i++) {
Column updataCol = updataCols.get(i);
if (!mapping.containsKey(updataCol.getName())) {
continue;
}
String name = mapping.getString(updataCol.getName());
if (updataCol.getIsNull()) {
updatas.add("`" + name + "` = null");
} else {
updatas.add("`" + name + "` = '" + updataCol.getValue() + "'");
}
}
//如果没有要修改的数据，返回
if (updatas.size() == 0) {
return;
}
//keys
List<string> keys = new ArrayList<>();
for (Column keyCol : keyCols) {
String name = mapping.getString(keyCol.getName());
keys.add("`" + name + "` = '" + keyCol.getValue() + "'");
}
StringBuilder sql = new StringBuilder();
sql.append("UPDATE ").append(target).append(" SET ");
sql.append(StringUtils.join(updatas, ", "));
sql.append(" WHERE ");
sql.append(StringUtils.join(keys, "AND "));
String sqlStr = sql.toString();
log.debug(sqlStr);
jdbcTemplate.execute(sqlStr);
}

/**
* 删除数据
*
* @param before
*/
private void delete(List<column> before) {
//找到改动的数据
List<column> keyCols = before.stream().filter(column -> column.getIsKey()).collect(Collectors.toList());
if (keyCols.size() == 0) {
return;
}
//根据表映射关系拼装更新sql
JSONObject mapping = prop.getJSONObject("mapping");
String target = prop.getString("target");
StringBuilder sql = new StringBuilder();
sql.append("DELETE FROM `").append(target).append("` WHERE ");
List<string> where = new ArrayList<>();
for (Column column : keyCols) {
String name = mapping.getString(column.getName());
where.add(name + " = '" + column.getValue() + "' ");
}
sql.append(StringUtils.join(where, "and "));
String sqlStr = sql.toString();
log.debug(sqlStr);
jdbcTemplate.execute(sqlStr);
}
}
/<string>/<column>/<column>/<string>/<string>/<column>/<column>/<column>/<column>/<string>/<string>/<column>/<column>

项目源码

完整代码在后台回复：同步，即可获取。

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