使用canal解决Mysql和Redis数据同步(TCP)

前言

之前写过一篇文章《使用canal解决Mysql和Redis数据同步问题》,也是使用canal实现mysql和redis的数据同步,和该篇文章不一样的是,上一篇是基于MQ实现数据同步,该篇文章是基于TCP方式来实现。

工作原理分析

我们在面试的时候常常听面试官问这么一个问题:你们的Mysql和Redis怎么做数据同步的,根据不同的业务场景又很多方案,你可能会说先写库再删缓存,或者延迟双删或其他方案。今天我要给大家分享的就是比较成熟的方案-使用Canal实现Mysql和Redis数据的同步。

我不知道你是否了解Mysql主从,根据2/8原则,80%的性能问题都在读上面,当我们数据库的读并发较大的时候,我们可以使用Mysql主从来分担读的压力。它的原理是所有的写操作在主库上,读操作在从库上,当然主库也可以承担读请求,而从库的数据则通过主库复制而来,Mysql自带主从复制的功能。如下图
在这里插入图片描述

主从复制步骤:

  1. 将Master的binary-log日志文件打开,mysql会把所有的DDL,DML,TCL写入BinaryLog日志文件中
  2. Master会生成一个 log dump 线程,用来给从库的 i/o线程传binlog
  3. 从库的i/o线程去请求主库的binlog,并将得到的binlog日志写到中继日志(relaylog)中
  4. 从库的sql线程,会读取relaylog文件中的日志,并解析成具体操作,通过主从的操作一致,而达到最终数据一致

而Canal的原理就是伪装成Slave从Binlog中复制SQL语句或者数据。

Mysql和Redis数据同步方案

根据上面所说,我们就可以通过Canal去自动同步数据库的binlog数据日志文件,然后再把数据同步到Redis,从而达到Mysql和Redis自动同步的功能。很遗憾的是Canal没办法直接把数据库同步到Redis,它支持的是组件有 : mysql、Kafka、ElasticSearch、Hbase、RocketMQ等
在这里插入图片描述
当然 canal 特别设计了 client-server 模式,交互协议使用 protobuf 3.0 , client 端可采用不同语言实现不同的消费逻辑

  • canal java 客户端: https://github.com/alibaba/canal/wiki/ClientExample
  • canal c# 客户端: https://github.com/dotnetcore/CanalSharp
  • canal go客户端: https://github.com/CanalClient/canal-go
  • canal Python客户端: https://github.com/haozi3156666/canal-python

canal 作为 MySQL binlog 增量获取和解析工具,可将数据通过TCP协议将数据同步到canal-client也就是我们的应用中,因此我们可以使用下面这种方案来同步数据
在这里插入图片描述

  1. 首选需要开启Mysql的bin-log
  2. 然后需要安装canal-server伪装成slave同步mysql中的数据
  3. 编写canal-client客户端监听canal-server,把数据从canal-server中同步过来
  4. 然后把拿到的数据写入Redis即可

开启Mysql bin-log日志

找到Mysql安装目录中的my.ini 配置文件,我以mysql 5.5为例,在 mysqld 下做如下配置

[mysqld]
#开启bInlog
log-bin=mysql-bin
#给mysql服务指定一个唯一的ID
server-id=1
#以数据的方式写binlog日志 :statement 是记录SQL,row是记录数据
binlog-format=ROW
#同步的数据库名
#binlog-do-db=canaldb
#忽略的表
binlog-ignore-db=mysql
# 启动mysql时不启动grant-tables授权表
skip-grant-tables

修改好之后,重启Mysql服务。注意:我这里指定了需要同步的数据库为canaldb,所以需要创建一个数据库,同时创建了一个employee表作为演示
在这里插入图片描述
然后创建一个用户提供给canal来链接Mysql做数据同步

flush privileges;
#创建用户cannal
CREATE USER canal IDENTIFIED BY 'canal';
#把所有权限赋予canal,密码也是canal
GRANT ALL PRIVILEGES ON canaldb.user TO 'canal'@'%' identified by "canal";
//GRANT SELECT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'canal'@'%' identified by "canal";
#刷新权限
flush privileges;

到这,Mysql部分就搞定了

安装Canal

去官网下载 Canal : https://github.com/alibaba/canal/releases ,我使用的是canal.deployer-1.1.5.tar.gz版本在这里插入图片描述

下载好之后解压,目录结构如下
在这里插入图片描述
接下来修改instance 配置文件 : conf/example/instance.properties

#  按需修改成自己的数据库信息
#################################################
...
#我的端口是3307
canal.instance.master.address=192.168.1.20:3307
# username/password,数据库的用户名和密码
...
#刚才开通的mysql的账户密码
canal.instance.dbUsername = canal
canal.instance.dbPassword = canal
...
# 同步的表的规则
# table regex
# 同步所有表
#canal.instance.filter.regex=.*\\..*
# 同步多个表,用逗号隔开
canal.instance.filter.regex=canaldb.employee,canaldb.dept
#################################################

...省略...

这里注意如下几个东西,其他的不用管

  • master.address :Mysql的地址,我的端口是3307,默认是3306
  • dbUsername :上面开通的Mysql用户
  • dbPassword : 密码
  • ccanal.instance.filter.regex : 要同步的表,多个表用逗号隔开

接着修改canal 配置文件 conf/canal.properties

# ...
# 可选项: tcp(默认), kafka, RocketMQ
# 这里使用tcp , 还支持kafka和rocketmq
canal.serverMode = tcp
...省略...

这里需要注意 : canal.serverMode = tcp: 我这里以tcp为例,指的是以tcp协议把数据同步数据,而不是同步到mq

配置好之后,找到 canal 安装目录下 bin目录下的 startup.bat 双击启动,linux上启动:startup.sh
在这里插入图片描述

编写canal-client

接下来我们需要在项目中整合canal-client来同步canal-server中的数据,然后写入Redis

第一步:导入如下依赖,我这里使用了 canal-spring-boot-starter 来整合canal-client

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.2.5.RELEASE</version>
    </parent>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
        <!--Canal 依赖-->
        <dependency>
            <groupId>top.javatool</groupId>
            <artifactId>canal-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.2.1-RELEASE</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.50</version>
        </dependency>
    </dependencies>

第二步:在yaml配置canal地址,以及Redis相关参数

canal:
  server: 127.0.0.1:11111 #canal的地址
  destination: example #默认的数据同步的目的地
spring:
  redis:
    host: 127.0.0.1
    password: 123456

编写启动类

@SpringBootApplication
public class CanalApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(CanalApplication.class,args);
    }
}

第三步:对Redis做配置,实现自动序列化

//缓存的配置
@Configuration
public class RedisConfig {

    @Resource
    private RedisConnectionFactory factory;


    //使用JSON进行序列化
    @Bean
    public RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate() {
        RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();

        redisTemplate.setConnectionFactory(factory);
        //JSON格式序列化
        GenericFastJsonRedisSerializer serializer = new GenericFastJsonRedisSerializer();
         //key的序列化
        redisTemplate.setKeySerializer(serializer);
        //value的序列化
        redisTemplate.setValueSerializer(serializer);
        //hash结构key的虚拟化
        redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
        //hash结构value的虚拟化
        redisTemplate.setHashValueSerializer(serializer);
        return redisTemplate;
    }

} 

第四步:编写实体类,对应要同步的数据库的表

@Data
public class Employee {
    private Long id;
    private String username;
}

第五步:编写数据同步处理器,canal-client提供了EntryHandler,该handler中提供了insert,delete,update方法,当监听到某张表的相关操作后,会回调对应的方法把数据传递进来,我们就可以拿到数据往Redis同步了。

@CanalTable("employee")
@Component
@Slf4j
public class EmployeeHandler implements EntryHandler<Employee> {

	//把数据往Redis同步
    @Autowired
    private RedisTemplate<Object,Object> redisTemplate;

    @Override
    public void insert(Employee employee) {
        redisTemplate.opsForValue().set("EMP:"+employee.getId(),employee);
    }

    @Override
    public void delete(Employee employee) {
        redisTemplate.delete("EMP:"+employee.getId());
    }

    @Override
    public void update(Employee before, Employee after) {
        redisTemplate.opsForValue().set("EMP:"+after.getId(),after);
    }
}

  • @CanalTable(“employee”) :监听的表
  • EntryHandler<Employee> : 拿到employee表的改变后的数据之后,会封装为Employee实体 投递给我们

到这里代码就编写完成了,启动程序可以从控制台看到canal-client在不同尝试获取数据

在这里插入图片描述
启动redis后, 尝试手动修改数据库 employee表中的数据,然后实例redis-cli 查看 数据,下面是表中的数据

在这里插入图片描述

下面是redis中的数据

在这里插入图片描述

好了文章就到这里把,喜欢的话请给个好评,一不小心来个一键三连就更好啦!!!


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