MySQL主从复制原理详解

什么是主从复制

简单讲，MySQL主从复制就是数据写入一台服务器(主服务器)后，同时还会额外写入另外的服务器(从服务器)。也就是说数据会写多份，这样做的目的主要有两个：

1)备份数据;

2)做负载均衡，对于写来说没有效果，但是对于读是可以做到负载均衡的。

主从复制原理

1)主上将所有变更事件记录到binlog里

2)从发起请求连接主

3)主的binlog备份线程将binlog传给从

4)从的I/O线程将binlog解析成自己的relay log

5)从的SQL线程根据relay log来执行具体的SQL语句

MySQL主从复制是一个异步的复制过程，主库发送更新事件到从库，从库读取更新记录，并执行更新记录，使得从库的内容与主库保持一致。

概念解释

Binlog：binary log，主库中保存所有更新事件日志的二进制文件。binlog是数据库服务启动的一刻起，保存数据库所有变更记录(数据库结构和内容)的文件。在主库中，只要有更新事件出现，就会被依次地写入到binlog中，之后会推送到从库中作为从库进行复制的数据源。

Binlog dump线程：每当有从库连接到主库的时候，主库都会创建一个线程然后发送binlog内容到从库。对于每一个即将发送给从库的sql事件，binlog dump线程会将其锁住。一旦该事件被线程读取完之后，该锁会被释放，即使在该事件完全发送到从库的时候，该锁也会被释放。

在从库中，当复制开始时，从库就会创建从库I/O线程和从库的SQL线程进行复制处理。

从库I/O线程：当START SLAVE语句在从库开始执行之后，从库创建一个I/O线程，该线程连接到主库并请求主库发送binlog里面的更新记录到从库上。从库I/O线程读取主库的binlog输出线程发送的更新并拷贝这些更新到本地文件，其中包括relay log文件。

从库的SQL线程：从库创建一个SQL线程，这个线程读取从库I/O线程写到relay log的更新事件并执行。

基于GTID的主从复制

1)什么是GTID

GTID(Global Transaction ID)是对于一个已提交事务的编号，并且是一个全局唯一的编号。GTID实际上是由UUID+TID组成的。其中UUID是一个MySQL实例的唯一标识，保存在mysql数据目录下的auto.cnf文件里。TID代表了该实例上已经提交的事务数量，并且随着事务提交单调递增。下面是一个GTID的具体形式：3E11FA47-71CA-11E1-9E33-C80AA9429562:23

2)GTID的作用

根据GTID可以知道事务最初是在哪个实例上提交的，GTID的存在方便了Replication的Failover(故障切换)

3)GTID比传统复制的优势

更简单的实现failover，不用以前那样在需要找log_file和log_Pos。更简单的搭建主从复制。比传统复制更加安全。GTID是连续没有空洞的，因此主从库出现数据冲突时，可以用添加空事物的方式进行跳过。

4)GTID的工作原理：

① master更新数据时，会在事务前产生GTID，一同记录到binlog日志中。

② slave端的i/o线程将变更的binlog，写入到本地的relay log中。

③ sql线程从relay log中获取GTID，然后对比slave端的binlog是否有记录。

④ 如果有记录，说明该GTID的事务已经执行，slave会忽略。

⑤ 如果没有记录，slave就会从relay log中执行该GTID的事务，并记录到binlog。

⑥ 在解析过程中会判断是否有主键，如果有就用二级索引，如果没有就用全部扫描。

审核编辑：汤梓红