以下的文章主要講述的是MySQL 復(fù)制原理。以及MySQL 復(fù)制的實際操作過程的介紹，同時也有對MySQL 復(fù)制實現(xiàn)級別的優(yōu)點與缺點的介紹，下面就是文章的詳細內(nèi)容介紹，希望大家對其有所收獲。

1、復(fù)制進程復(fù)制

Mysql復(fù)制（replication）是一個異步的復(fù)制，從一個Mysql instace（稱之為Master）復(fù)制到另一個Mysql instance（稱之Slave）。實現(xiàn)整個復(fù)制操作主要由三個進程完成的，其中兩個進程在Slave（Sql進程和IO進程），另外一個進程在 Master（IO進程）上。

要實施復(fù)制，首先必須打開Master端的binary log（bin-log）功能，否則無法實現(xiàn)。因為整個MySQL 復(fù)制過程實際上就是Slave從Master端獲取該日志然后再在自己身上完全順序的執(zhí)行日志中所記錄的各種操作。

復(fù)制的基本過程如下：

1)、Slave上面的IO進程連接上Master，并請求從指定日志文件的指定位置（或者從最開始的日志）之后的日志內(nèi)容；

2)、Master接收到來自Slave的IO進程的請求后，通過負責(zé)復(fù)制的IO進程根據(jù)請求信息讀取制定日志指定位置之后的日志信息，返回給Slave 的IO進程。返回信息中除了日志所包含的信息之外，還包括本次返回的信息已經(jīng)到Master端的bin-log文件的名稱以及bin-log的位置；

3)、Slave的IO進程接收到信息后，將接收到的日志內(nèi)容依次添加到Slave端的relay-log文件的最末端，并將讀取到的Master端的 bin-log的文件名和位置記錄到master-info文件中，以便在下一次讀取的時候能夠清楚的高速Master“我需要從某個bin-log的哪 個位置開始往后的日志內(nèi)容，請發(fā)給我”；

4)、Slave的Sql進程檢測到relay-log中新增加了內(nèi)容后，會馬上解析relay-log的內(nèi)容成為在Master端真實執(zhí)行時候的那些可執(zhí)行的內(nèi)容，并在自身執(zhí)行。

實際上在老版本的Mysql的復(fù)制實現(xiàn)在Slave端并不是兩個進程完成的，而是由一個進程完成。但是后來發(fā)現(xiàn)這樣做存在較大的風(fēng)險和性能問題，主要如下：

首先，一個進程就使復(fù)制bin-log日志和解析日志并在自身執(zhí)行的過程成為一個串行的過程，性能受到了一定的限制，異步復(fù)制的延遲也會比較長。

另外，Slave端從Master端獲取bin-log過來之后，需要接著解析日志內(nèi)容，然后在自身執(zhí)行。在這個過程中，Master端可能又產(chǎn)生了大量 變化并聲稱了大量的日志。如果在這個階段Master端的存儲出現(xiàn)了無法修復(fù)的錯誤，那么在這個階段所產(chǎn)生的所有變更都將永遠無法找回。如果在Slave 端的壓力比較大的時候，這個過程的時間可能會比較長。

所以，后面版本的Mysql為了解決這個風(fēng)險并提高復(fù)制的性能，將Slave端的復(fù)制改為兩個進程來完成。提出這個改進方案的人是Yahoo!的一位工程 師“Jeremy Zawodny”。這樣既解決了性能問題，又縮短了異步的延時時間，同時也減少了可能存在的數(shù)據(jù)丟失量。

當(dāng)然，即使是換成了現(xiàn)在這樣兩個線程處理以后，同 樣也還是存在slave數(shù)據(jù)延時以及數(shù)據(jù)丟失的可能性的，畢竟這個復(fù)制是異步的。只要數(shù)據(jù)的更改不是在一個事物中，這些問題都是會存在的。如果要完全避免 這些問題，就只能用mysql的cluster來解決了。

不過mysql的cluster是內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的解決方案，需要將所有數(shù)據(jù)都load到內(nèi)存中，這 樣就對內(nèi)存的要求就非常大了，對于一般的應(yīng)用來說可實施性不是太大。

2、復(fù)制實現(xiàn)級別

Mysql的復(fù)制可以是基于一條語句（Statement level），也可以是基于一條記錄（Row level），可以在Mysql的配置參數(shù)中設(shè)定這個MySQL 復(fù)制級別，不同復(fù)制級別的設(shè)置會影響到Master端的bin-log記錄成不同的形式。

Row Level：日志中會記錄成每一行數(shù)據(jù)被修改的形式，然后在slave端再對相同的數(shù)據(jù)進行修改。

優(yōu)點：在row level模式下，bin-log中可以不記錄執(zhí)行的sql語句的上下文相關(guān)的信息，僅僅只需要記錄那一條記錄被修改了，修改成什么樣了。所以row level的日志內(nèi)容會非常清楚的記錄下每一行數(shù)據(jù)修改的細節(jié)，非常容易理解。而且不會出現(xiàn)某些特定情況下的存儲過程，或function，以及 trigger的調(diào)用和觸發(fā)無法被正確復(fù)制的問題。

缺點：row level下，所有的執(zhí)行的語句當(dāng)記錄到日志中的時候，都將以每行記錄的修改來記錄，這樣可能會產(chǎn)生大量的日志內(nèi)容，比如有這樣一條update語 句：

update product set owner_member_id = ‘b’ where owner_member_id = ‘a’，執(zhí)行之后，日志中記錄的不是這條update語句所對應(yīng)額事件（mysql以事件的形式來記錄bin-log日志），而是這條語句所更新的每一條 記錄的變化情況，這樣就記錄成很多條記錄被更新的很多個事件。

自然，bin-log日志的量就會很大。尤其是當(dāng)執(zhí)行alter table之類的語句的時候，產(chǎn)生的日志量是驚人的。因為Mysql對于alter table之類的表結(jié)構(gòu)變更語句的處理方式是整個表的每一條記錄都需要變動，實際上就是重建了整個表。那么該表的每一條記錄都會被記錄到日志中。

Statement Level:每一條會修改數(shù)據(jù)的sql都會記錄到 master的bin-log中。slave在復(fù)制的時候sql進程會解析成和原來master端執(zhí)行過的相同的sql來再次執(zhí)行。

優(yōu)點：statement level下的優(yōu)點首先就是解決了row level下的缺點，不需要記錄每一行數(shù)據(jù)的變化，減少bin-log日志量，節(jié)約IO，提高性能。因為他只需要記錄在Master上所執(zhí)行的語句的細節(jié)，以及執(zhí)行語句時候的上下文的信息。

缺點：由于他是記錄的執(zhí)行語句，所以，為了讓這些語句在slave端也能正確執(zhí)行，那么他還必須記錄每條語句在執(zhí)行的時候的一些相關(guān)信息，也就是上下文信 息，以保證所有語句在slave端杯執(zhí)行的時候能夠得到和在master端執(zhí)行時候相同的結(jié)果。

另外就是，由于Mysql現(xiàn)在發(fā)展比較快，很多的新功能不 斷的加入，使mysql復(fù)制遇到了不小的挑戰(zhàn)，自然復(fù)制的時候涉及到越復(fù)雜的內(nèi)容，bug也就越容易出現(xiàn)。在statement level下，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的就有不少情況會造成mysql的復(fù)制出現(xiàn)問題，主要是修改數(shù)據(jù)的時候使用了某些特定的函數(shù)或者功能的時候會出現(xiàn)，

比 如：sleep()函數(shù)在有些版本中就不能真確復(fù)制，在存儲過程中使用了last_insert_id()函數(shù)，可能會使slave和master上得到 不一致的id等等。由于row level是基于每一行來記錄的變化，所以不會出現(xiàn)類似的問題。

從官方文檔中看到，之前的Mysql一直都只有基于statement的復(fù)制模式，直到5.1.5版本的Mysql才開始支持row level的復(fù)制。從5.0開始，Mysql的復(fù)制已經(jīng)解決了大量老版本中出現(xiàn)的無法正確復(fù)制的問題。但是由于存儲過程的出現(xiàn)，給Mysql的復(fù)制又帶來 了更大的新挑戰(zhàn)。

另外，看到官方文檔說，從5.1.8版本開始，Mysql提供了除Statement Level和Row Level之外的第三種復(fù)制模式：Mixed，實際上就是前兩種模式的結(jié)合。在Mixed模式下，Mysql會根據(jù)執(zhí)行的每一條具體的sql語句來區(qū)分對 待記錄的日志形式，也就是在Statement和Row之間選擇一種。新版本中的Statment level還是和以前一樣，僅僅記錄執(zhí)行的語句。

而新版本的Mysql中隊row level模式也被做了優(yōu)化，并不是所有的修改都會以row level來記錄，像遇到表結(jié)構(gòu)變更的時候就會以statement模式來記錄，如果sql語句確實就是update或者delete等修改數(shù)據(jù)的語句， 那么還是會記錄所有行的變更。

3、復(fù)制常用架構(gòu)

Mysql復(fù)制環(huán)境90%以上都是一個Master帶一個或者多個Slave的架構(gòu)模式，主要用于讀壓力比較大的應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫端廉價擴展解決方案。因為只 要master和slave的壓力不是太大（尤其是slave端壓力）的話，異步復(fù)制的延時一般都很少很少。尤其是自slave端的復(fù)制方式改成兩個進程 處理之后，更是減小了slave端的延時。

而帶來的效益是，對于數(shù)據(jù)實時性要求不是特別的敏感度的應(yīng)用，只需要通過廉價的pc server來擴展slave的數(shù)量，將讀壓力分散到多臺slave的機器上面，即可解決數(shù)據(jù)庫端的讀壓力瓶頸。這在很大程度上解決了目前很多中小型網(wǎng)站 的數(shù)據(jù)庫壓力瓶頸問題，甚至有些大型網(wǎng)站也在使用類似方案解決數(shù)據(jù)庫瓶頸。

一個Master帶多個slave的架構(gòu)實施非常簡單，多個slave和單個slave的實施并沒有太大區(qū)別。在Master端并不care有多少個 slave連上了master端，只要有slave進程通過了連接認證，向他請求binlog信息，他就會按照連接上來的io進程的要求，讀取自己的 binlog信息，返回給slave的IO進程。對于slave的配置細節(jié)，在Mysql的官方文檔上面已經(jīng)說的很清楚了，甚至介紹了多種實現(xiàn)slave 的配置方法。

Mysql不支持一個Slave instance從屬于多個Master的架構(gòu)。就是說，一個slave instance只能接受一個master的同步源，聽說有patch可以改進這樣的功能，但沒有實踐過。Mysql AB之所以不實現(xiàn)這樣的功能，主要是考慮到?jīng)_突解決的問題。

Mysql也可以搭建成dual master模式，也就是說兩個Mysql instance互為對方的Master，也同時為對方的Slave。不過一般這種架構(gòu)也是只有一端提供服務(wù)，避免沖突問題。因為即使在兩邊執(zhí)行的修改有 先后順序，由于MySQL 復(fù)制的異步實現(xiàn)機制，同樣會導(dǎo)致即使在晚做的修改也可能會被早做的修改所覆蓋，就像如下情形：

時間點 Mysql A Mysql B

1 更新x表y記錄為10

2 更新x表y記錄為20

3 獲取到A日志并應(yīng)用，更新x表的y記錄為10（不符合期望）

4 獲取B日志更新x表y記錄為20（符合期望）

這樣，不僅在B庫上面的數(shù)據(jù)不是用戶所期望的結(jié)果，A和B兩邊的數(shù)據(jù)也出現(xiàn)了不一致的情況。除非能將寫操作根據(jù)某種條件固定分開在A和B兩端，保證不會交叉寫入，才能夠避免上面的問題。

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