缓存一致性和跨服务器查询的数据异构解决方案canal

发布时间：2020-12-14 06:14:18 所属栏目：Java 来源：网络整理

导读：? ? 当你的项目数据量上去了之后，通常会遇到两种情况，第一种情况应是最大可能的使用cache来对抗上层的高并发，第二种情况同样也是需要使用分库分表对抗上层的高并发。。。逼逼逼起来容易，做起来并不那么乐观，由此引入的问题，不见得你有好的解决方案，

? ? 　当你的项目数据量上去了之后，通常会遇到两种情况，第一种情况应是最大可能的使用cache来对抗上层的高并发，第二种情况同样也是需要使用分库

分表对抗上层的高并发。。。逼逼逼起来容易，做起来并不那么乐观，由此引入的问题，不见得你有好的解决方案，下面就具体分享下。

? ? ? ?比如在我们的千人千面系统中，会针对商品，订单等维度为某一个商家店铺自动化建立大约400个数据模型，然后买家在淘宝下订单之后，淘宝会将订单推

送过来，订单会在400个模型中兜一圈，从而推送更贴切符合该买家行为习惯的短信和邮件，这是一个真实的业务场景，为了应对高并发，这些模型自然都是缓

存在Cache中，模型都是从db中灌到redis的，那如果有新的模型进来了，我如何通知redis进行缓存更新呢？？？通常的做法就是在添加模型的时候，顺便更新

redis。。。对吧，如下图：

说的简单，我把自己的手头代码写好就可以了，我要高内聚，所以你必须碰一鼻子灰。

除了一鼻子灰之后，也许你还会遇到更新database成功，再更新redis的时候失败，可人家不管，而且错误日志还是别人的日志系统里面，所以你很难甚至

无法保证这个db和cache的缓存一致性，那这个时候能不能换个思路，我直接写个程序订阅database的binlog，从binlog中分析出模型数据的CURD操作，根

据这些CURD的实际情况更新Redis的缓存数据，第一个可以实现和web的解耦，第二个实现了高度的缓存一致性，所以新的架构是这样的。

上面这张图，相信大家都能看得懂，重点就是这个处理binlog程序，从binlog中分析出CURD从而更新Redis，其实这个binlog程序就是本篇所说的canal。。。

一个伪装成mysql的slave，不断的通过dump命令从mysql中盗出binlog日志，从而完美的实现了这个需求。

? ? ? ?本篇开头也说到了，数据量大了之后，必然会存在分库分表，甚至database都要分散到多台服务器上，现在的电商项目，都是业务赶着技术跑。。。

谁也不知道下一个业务会是一个怎样的奇葩，所以必然会导致你要做一些跨服务器join查询，

不过如果你的业务真的很重要，可能DBA会给你做数据异构，所谓的数据异构，那就是

将需要join查询的多表按照某一个维度又聚合在一个DB中。让你去查询。。。。。

那如果用canal来订阅binlog，就可以改造成下面这种架构。

? ? ?好了，canal的应用场景给大家也介绍到了，最主要是理解这种思想，人家搞不定的东西，你的价值就出来了。

? ? ? ? 开启binlog，并且将binlog的格式改为Row，这样就可以获取到CURD的二进制内容，

log-bin=mysql- binlog-format= server_id=

? ? ? ?使用命令验证，并且开启binlog的过期时间为30天，默认情况下binlog是不过期的，这就导致你的磁盘可能会爆满，直到挂掉。

show variables like show variables like expire_logs_days=;

CREATE USER canal IDENTIFIED BY 'canal'; GRANT SELECT,REPLICATION SLAVE,REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'canal'@'%'; FLUSH PRIVILEGES;

show grants for 'canal'

?github的地址： https://github.com/alibaba/canal/releases

canal

[root@localhost myapp]# ls apache-maven-3.5.0-bin.tar.gz dubbo-monitor-simple-2.5.4-SNAPSHOT.jar nginx tengine-2.2.0.tar.gz gearmand nginx-1.13.4.tar.gz tengine_st gearmand-1.1.17 nginx_st tomcat dubbo gearmand-1.1.17.tar.gz redis zookeeper dubbo-monitor-simple-2.5.4-SNAPSHOT maven redis-4.0.1.tar.gz zookeeper-3.4.9.tar.gz dubbo-monitor-simple-2.5.4-SNAPSHOT-assembly.tar.gz mysql-5.7.19-linux-glibc2.12-x86_64.tar.gz tengine [root@localhost myapp]# cd canal [root@localhost canal]# ls bin conf lib logs [root@localhost canal]# cd conf [root@localhost conf]# ls example logback.xml spring [root@localhost conf]# cd example [root@localhost example]# ls meta.dat [root@localhost example]#

? ? ?canal的模式是这样的，一个canal里面可能会有多个instance，也就说一个instance可以监控一个mysql实例，多个instance也就可以对应多台服务器

的mysql实例。也就是一个canal就可以监控分库分表下的多机器mysql。

? ? ? 它是全局性的canal服务器配置，具体如下，这里面的参数涉及到方方面面。

################################################# ######### common argument ############# ################################################# canal.id= 1 canal.ip= canal.zkServers= # flush data to zk canal.zookeeper.flush.period = 1000 # flush meta cursor/parse position to file canal.file.data.dir = ${canal.conf.dir} canal.file.flush.period = 1000 ## memory store RingBuffer size,should be Math.pow(2,n) canal.instance.memory.buffer.size = 16384 ## memory store RingBuffer used memory unit size,default 1kb canal.instance.memory.buffer.memunit = 1024 ## meory store gets mode used MEMSIZE or ITEMSIZE canal.instance.memory.batch.mode = MEMSIZE

detecing config

canal.instance.detecting.enable = false

canal.instance.detecting.sql = insert into retl.xdual values(1,now()) on duplicate key update x=now()

canal.instance.detecting.sql = select 1
canal.instance.detecting.interval.time = 3
canal.instance.detecting.retry.threshold = 3
canal.instance.detecting.heartbeatHaEnable = false

support maximum transaction size,more than the size of the transaction will be cut into multiple transactions delivery

canal.instance.transaction.size = 1024

mysql fallback connected to new master should fallback times

canal.instance.fallbackIntervalInSeconds = 60

network config

canal.instance.network.receiveBufferSize = 16384
canal.instance.network.sendBufferSize = 16384
canal.instance.network.soTimeout = 30

binlog filter config

canal.instance.filter.query.dcl = false
canal.instance.filter.query.dml = false
canal.instance.filter.query.ddl = false
canal.instance.filter.table.error = false
canal.instance.filter.rows = false

binlog format/image check

canal.instance.binlog.format = ROW,STATEMENT,MIXED
canal.instance.binlog.image = FULL,MINIMAL,NOBLOB

binlog ddl isolation

canal.instance.get.ddl.isolation = false

#################################################
######### destinations #############
#################################################
canal.destinations= example

conf root dir

canal.conf.dir = ../conf

auto scan instance dir add/remove and start/stop instance

canal.auto.scan = true
canal.auto.scan.interval = 5

canal.instance.global.mode = spring
canal.instance.global.lazy = false

canal.instance.global.manager.address = 127.0.0.1:1099

canal.instance.global.spring.xml = classpath:spring/memory-instance.xml

canal.instance.global.spring.xml = classpath:spring/file-instance.xml

canal.instance.global.spring.xml = classpath:spring/default-instance.xml

#################################################

mysql serverId

canal.instance.mysql.slaveId = 1234

position info，需要改成自己的数据库信息

canal.instance.master.address = 127.0.0.1:3306
canal.instance.master.journal.name =
canal.instance.master.position =
canal.instance.master.timestamp =

canal.instance.standby.address =

canal.instance.standby.journal.name =

canal.instance.standby.position =

canal.instance.standby.timestamp =

username/password，需要改成自己的数据库信息

canal.instance.dbUsername = root
canal.instance.dbPassword = 123456
canal.instance.defaultDatabaseName = datamip
canal.instance.connectionCharset = UTF-8

table regex

canal.instance.filter.regex = ...

#################################################

? ?

? ? 由于是全局性的配置，所以上面三处标红的地方要注意一下：

canal.port= 22222　　　　　　 ? ? ? ? ? 当前canal的服务器端口号

canal.destinations= example ?　　　　当前默认开启了一个名为example的instance实例，如果想开多个instance，用","逗号隔开就可以了。。。

canal.instance.filter.regex = .*..* ?　　mysql实例下的所有db的所有表都在监控范围内。

? ? ? 这个就是具体的某个instances实例的配置，未涉及到的配置都会从canal.properties上继承。

################################################# ## mysql serverId canal.instance.mysql.slaveId = 1234

position info

canal.instance.master.address = 192.168.23.1:3306
canal.instance.master.journal.name =
canal.instance.master.position =
canal.instance.master.timestamp =

canal.instance.standby.address =

canal.instance.standby.journal.name =

canal.instance.standby.position =

canal.instance.standby.timestamp =

username/password

canal.instance.dbUsername = canal
canal.instance.dbPassword = canal
canal.instance.defaultDatabaseName =datamip
canal.instance.connectionCharset = UTF-8

table regex

canal.instance.filter.regex = ...

table black regex

canal.instance.filter.black.regex =

#################################################

? ? 上面标红的地方注意下就好了，去偷binlog的时候，需要知道的mysql地址和用户名,密码。

? ? ? 大家要记得把/canal/bin 目录配置到 /etc/profile 的 Path中，方便快速开启，通过下图你会看到22222端口已经在centos上开启了。

[root@localhost bin]# ls canal.pid startup.bat startup.sh stop.sh [root@localhost bin]# pwd /usr/myapp/canal/bin [root@localhost example]# startup.sh cd to /usr/myapp/canal/bin for workaround relative path LOG CONFIGURATION : /usr/myapp/canal/bin/../conf/logback.xml canal conf : /usr/myapp/canal/bin/../conf/canal.properties CLASSPATH :/usr/myapp/canal/bin/../conf:/usr/myapp/canal/bin/../lib/zookeeper-3.4.5.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/zkclient-0.1.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/spring-2.5.6.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/slf4j-api-1.7.12.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/protobuf-java-2.6.1.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/oro-2.0.8.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/netty-all-4.1.6.Final.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/netty-3.2.5.Final.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/logback-core-1.1.3.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/logback-classic-1.1.3.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/log4j-1.2.14.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/jcl-over-slf4j-1.7.12.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/guava-18.0.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/fastjson-1.2.28.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/commons-logging-1.1.1.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/commons-lang-2.6.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/commons-io-2.4.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/commons-beanutils-1.8.2.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.store-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.sink-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.server-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.protocol-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.parse.driver-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.parse.dbsync-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.parse-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.meta-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.instance.spring-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.instance.manager-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.instance.core-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.filter-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.deployer-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/canal.common-1.0.24.jar:/usr/myapp/canal/bin/../lib/aviator-2.2.1.jar: cd to /usr/myapp/canal/conf/example for continue [root@localhost example]# netstat -tln Active Internet connections (only servers) Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State tcp 0 0 0.0.0.0:111 0.0.0.0:* LISTEN tcp 0 0 192.168.122.1:53 0.0.0.0:* LISTEN tcp 0 0 0.0.0.0:22 0.0.0.0:* LISTEN tcp 0 0 127.0.0.1:631 0.0.0.0:* LISTEN tcp 0 0 127.0.0.1:25 0.0.0.0:* LISTEN tcp6 0 0 :::111 :::* LISTEN tcp6 0 0 :::22 :::* LISTEN tcp6 0 0 ::1:631 :::* LISTEN tcp6 0 0 ::1:25 :::* LISTEN [root@localhost example]#

? ?canal driver 需要在maven仓库中获取一下：http://www.mvnrepository.com/artifact/com.alibaba.otter/canal.client/1.0.24，不过依赖还是蛮多的。

com.alibaba.otter canal.client 1.0.24

? ? ? 下面的代码对table的CURD都做了一个基本的判断，看看是不是能够智能感知，然后可以根据实际情况进行redis的更新操作。。。

import java.awt.Event;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.List;

import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnector;
import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnectors;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.Column;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.Entry;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.EntryType;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.EventType;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.Header;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.RowChange;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.Message;
import com.google.protobuf.InvalidProtocolBufferException;

public class App {

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;static</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span> main(String[] args) <span style="color: #0000ff;"&gt;throws</span><span style="color: #000000;"&gt; InterruptedException {

    </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 第一步：与canal进行连接</span>
    CanalConnector connector = CanalConnectors.newSingleConnector(<span style="color: #0000ff;"&gt;new</span> InetSocketAddress("192.168.23.170",22222<span style="color: #000000;"&gt;),</span>"example","",""<span style="color: #000000;"&gt;);
    connector.connect();

    </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 第二步：开启订阅</span>

connector.subscribe();

    </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 第三步：循环订阅</span>
    <span style="color: #0000ff;"&gt;while</span> (<span style="color: #0000ff;"&gt;true</span><span style="color: #000000;"&gt;) {
        </span><span style="color: #0000ff;"&gt;try</span><span style="color: #000000;"&gt; {
            </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 每次读取 1000 条</span>
            Message message = connector.getWithoutAck(1000<span style="color: #000000;"&gt;);

            </span><span style="color: #0000ff;"&gt;long</span> batchID =<span style="color: #000000;"&gt; message.getId();

            </span><span style="color: #0000ff;"&gt;int</span> size =<span style="color: #000000;"&gt; message.getEntries().size();

            </span><span style="color: #0000ff;"&gt;if</span> (batchID == -1 || size == 0<span style="color: #000000;"&gt;) {
                System.out.println(</span>"当前暂时没有数据"<span style="color: #000000;"&gt;);
                Thread.sleep(</span>1000); <span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 没有数据</span>
            } <span style="color: #0000ff;"&gt;else</span><span style="color: #000000;"&gt; {
                System.out.println(</span>"-------------------------- 有数据啦 -----------------------"<span style="color: #000000;"&gt;);
                PrintEntry(message.getEntries());
            }

            </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; position id ack （方便处理下一条）</span>

connector.ack(batchID);

        } </span><span style="color: #0000ff;"&gt;catch</span><span style="color: #000000;"&gt; (Exception e) {
            </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; TODO: handle exception</span>

} finally {
Thread.sleep(1000);
}
}
}

</span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 获取每条打印的记录</span>
@SuppressWarnings("static-access"<span style="color: #000000;"&gt;)
</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;static</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span> PrintEntry(List<Entry><span style="color: #000000;"&gt; entrys) {

    </span><span style="color: #0000ff;"&gt;for</span><span style="color: #000000;"&gt; (Entry entry : entrys) {

        </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 第一步：拆解entry 实体</span>
        Header header =<span style="color: #000000;"&gt; entry.getHeader();
        EntryType entryType </span>=<span style="color: #000000;"&gt; entry.getEntryType();

        </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 第二步： 如果当前是RowData，那就是我需要的数据</span>
        <span style="color: #0000ff;"&gt;if</span> (entryType ==<span style="color: #000000;"&gt; EntryType.ROWDATA) {

            String tableName </span>=<span style="color: #000000;"&gt; header.getTableName();
            String schemaName </span>=<span style="color: #000000;"&gt; header.getSchemaName();

            RowChange rowChange </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;null</span><span style="color: #000000;"&gt;;

            </span><span style="color: #0000ff;"&gt;try</span><span style="color: #000000;"&gt; {
                rowChange </span>=<span style="color: #000000;"&gt; RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
            } </span><span style="color: #0000ff;"&gt;catch</span><span style="color: #000000;"&gt; (InvalidProtocolBufferException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            EventType eventType </span>=<span style="color: #000000;"&gt; rowChange.getEventType();

            System.out.println(String.format(</span>"当前正在操作 %s.%s， Action= %s"<span style="color: #000000;"&gt;,schemaName,tableName,eventType));

            </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 如果是‘查询’ 或者 是 ‘DDL’ 操作，那么sql直接打出来</span>
            <span style="color: #0000ff;"&gt;if</span> (eventType == EventType.QUERY ||<span style="color: #000000;"&gt; rowChange.getIsDdl()) {
                System.out.println(</span>"rowchange sql ----->" +<span style="color: #000000;"&gt; rowChange.getSql());
                </span><span style="color: #0000ff;"&gt;return</span><span style="color: #000000;"&gt;;
            }

            </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 第三步：追踪到 columns 级别</span>
            rowChange.getRowDatasList().forEach((rowData) -><span style="color: #000000;"&gt; {

                </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 获取更新之前的column情况</span>
                List<Column> beforeColumns =<span style="color: #000000;"&gt; rowData.getBeforeColumnsList();

                </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 获取更新之后的 column 情况</span>
                List<Column> afterColumns =<span style="color: #000000;"&gt; rowData.getAfterColumnsList();

                </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 当前执行的是 删除操作</span>
                <span style="color: #0000ff;"&gt;if</span> (eventType ==<span style="color: #000000;"&gt; EventType.DELETE) {
                    PrintColumn(beforeColumns);
                }

                </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 当前执行的是 插入操作</span>
                <span style="color: #0000ff;"&gt;if</span> (eventType ==<span style="color: #000000;"&gt; eventType.INSERT) {
                    PrintColumn(afterColumns);
                }

                </span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 当前执行的是 更新操作</span>
                <span style="color: #0000ff;"&gt;if</span> (eventType ==<span style="color: #000000;"&gt; eventType.UPDATE) {
                    PrintColumn(afterColumns);
                }
            });
        }
    }
}

</span><span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 每个row上面的每一个column 的更改情况</span>
<span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;static</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span> PrintColumn(List<Column><span style="color: #000000;"&gt; columns) {

    columns.forEach((column) </span>-><span style="color: #000000;"&gt; {

        String columnName </span>=<span style="color: #000000;"&gt; column.getName();
        String columnValue </span>=<span style="color: #000000;"&gt; column.getValue();
        String columnType </span>=<span style="color: #000000;"&gt; column.getMysqlType();
        </span><span style="color: #0000ff;"&gt;boolean</span> isUpdated = column.getUpdated(); <span style="color: #008000;"&gt;//</span><span style="color: #008000;"&gt; 判断 该字段是否更新</span>

System.out.println(String.format("columnName=%s,columnValue=%s,columnType=%s,isUpdated=%s",columnName,columnValue,columnType,isUpdated));

    });

}

}

Update操作

Insert操作

Delete 操作

? ? ?从结果中看，没毛病，有图有真相，好了，本篇就说到这里，对于开发的你，肯定是有帮助的~~~

（编辑：李大同）

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