MySQL的主从复制原理详细分析

前言

在实际生产环境中，如果对mysql数据库的读和写都在一台数据库服务器中操作，无论是在安全性、高可用性，还是高并发等各个方面都是不能满足实际需求的，一般要通过主从复制的方式来同步数据，再通过读写分离来提升数据库的并发负载能力。

一、主从复制概念

主从复制是MySQL提供的基本的技术，主从复制的流程：binlog二进制日志（除了查询其他的更改相关的操作都会记录在binlog里面）、relay log日志和三个线程（master的一个线程和slave的两个线程）。

主库(master)对外提供数据的增删改查服务，主库中涉及到数据的修改都会写在binlog从库(slave)用来数据同步和数据备份，通过专门的线程从主库里面的binlog把主库和数据、权限、表结构相关的修改同步到从库里面，相当于是在主库上做的所有修改都会通过都会通过主从 * 制体现在从库上。

主从复制的好处：数据备份，我们甚至可以给它做一个热备份，就是通过MySQL中间件mycat，可以实现容灾，容灾也体现了高可用。
容灾：如果主库挂了，由中间件代理mycat自动把服务的请求映射到从库，由从库继续对外提供服务，体现出了高可用性（后端的服务允许一定的异常发生，但是后端的架构服务要可以容错，把这些异常的错误处理掉，并对外重新提供正常的服务）

二、读写分离的概念

读写分离是基于主从复制来实现的。在实际的应用环境中，肯定是读操作多，就像我们在电商平台上去购买东西，可能看了100个也就买了一两个。所以读操作永远比写这种更新操作多很多。所以我们基于主从复制的读写分离配置，就是让一个主库专门用来做数据的修改，写的时候专门在主库上写，主库通过主从复制把数据的更改通过binlog同步到从库上去，那么其他的客户端查询的请求都会最终映射到从库上去，而我们一个主库带上两三个从库，主库专门用来做数据的更新（写操作），从库专门用来做读操作这样一来可以很好的分摊读写的压力，不用全部都集中在主库上，对于后端服务的并发处理能力有很大的提高，另外就是它的高可用容灾，当主库挂了以后，可以把指定的从库变成主库。

上图中的binlog，即使我们没有主从复制，也是会写binlog的，只不过主从复制是通过binlog来实现的。

三、主库和从库

1. 主库

主库master服务器创建一个binlog转储线程，将二进制日志内容发送到从服务器

2. 从库

• 从库里面专门有一个I/O线程专门读取接收主库发送的内容，它会把主库里面发过来的binlog内容接收并写到一个relay log里面，中继日志相当于做了一个缓冲，这样 master 就不必等待 slave 执行完成才发送下一个事件。并不是把主库里面的binlog内容读过来直接就执行，这样直接执行不好的地方就是主库的binlog内容可能会很多，而从库接收到binlog内容执行起来可能会很慢，导致从库更新数据和主库差距会越来越大。数据的复制可能比较落后。

• 从库还会启一个SQL线程，专门从中继日志读取相应的操作，所有的SQL都执行一遍，这样就实现了从库内容和主库内容的同步

四、主从复制的流程

主从复制的流程：两个日志（binlog二进制日志和relay log日志）和三个线程（master的一个线程和slave的两个线程）。

• 主库的更新操作写入binlog二进制日志中（主库需要打开binlog开关）

• master服务器创建一个binlog转储线程，将二进制日志内容发送到从服务器

• slave机器执行START SLAVE命令会在从服务器创建一个IO线程，接收master的binary log复制到其中继日志（处于内存中，读写快）。 首先slave开始一个工作线程（I/O线程），I/O线程会主动连接master ，然后主库会开启dump线程，dump线程从master的binlog中读取事件并发送给slave的I/O线程，如果dump线程已经跟上master（主库上的dump线程已经把binlog的内容发完了，而且主库上binlog没有产生更多的内容），dump线程会睡眠并等待binlog产生新的事件，slave的I/O线程接收的事件写入中继日志

• slave的SQL线程处理该过程的最后一步，SQL线程从relay log中读取事件，并执行其中的事件更新slave的数据，使其与master的数据同步。只要SQL线程与I/O线程保持一致，中继日志通常会位于os缓存中，所以中继日志的开销很小

五、主从复制效果展示

linux上的centos作为主库win10上的mysql server作为从库来演示：

主从复制是单向同步，master的更改往slave同步。配置好主从复制的时候，两个库的数据可能是不一样的，从配置好主从复制开始，主库所有的更改都会同步到从库。

master创建mytest数据库：

查看slave，发现mytest同步过来了：

master创建了user表，slave也同步了user表：

现在linux端的MySQL（master）删除mytest库

此时slave的mytest也不存在了

show processlist可以查看master当前环境下的工作线程

查看slave当前环境下的工作线程

来源：https://blog.csdn.net/qq_41721746/article/details/125641961