MySQL與Redis緩存的同步方案

本文介紹MySQL與Redis緩存的同步的兩種方案

• 通過MySQL自動同步刷新Redis，MySQL觸發(fā)器+UDF函數(shù)實現(xiàn)
• 解析MySQL的binlog實現(xiàn)，將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)同步到Redis

一、方案1（UDF）

場景分析：

當我們對MySQL數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)操作時，同時將相應的數(shù)據(jù)同步到Redis中，同步到Redis之后，查詢的操作就從Redis中查找

過程大致如下：

• 在MySQL中對要操作的數(shù)據(jù)設(shè)置觸發(fā)器Trigger，監(jiān)聽操作
• 客戶端（NodeServer）向MySQL中寫入數(shù)據(jù)時，觸發(fā)器會被觸發(fā)，觸發(fā)之后調(diào)用MySQL的UDF函數(shù)
• UDF函數(shù)可以把數(shù)據(jù)寫入到Redis中，從而達到同步的效果

方案分析：

• 這種方案適合于讀多寫少，并且不存并發(fā)寫的場景
• 因為MySQL觸發(fā)器本身就會造成效率的降低，如果一個表經(jīng)常被操作，這種方案顯示是不合適的

演示案例

下面是MySQL的表

下面是UDF的解析代碼

定義對應的觸發(fā)器

二、方案2（解析binlog）

在介紹方案2之前我們先來介紹一下MySQL復制的原理，如下圖所示：

• 主服務(wù)器操作數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)寫入Bin log
• 從服務(wù)器調(diào)用I/O線程讀取主服務(wù)器的Bin log，并且寫入到自己的Relay log中，再調(diào)用SQL線程從Relay log中解析數(shù)據(jù)，從而同步到自己的數(shù)據(jù)庫中

方案2就是：

• 上面MySQL的整個復制流程可以總結(jié)為一句話，那就是：從服務(wù)器讀取主服務(wù)器Bin log中的數(shù)據(jù)，從而同步到自己的數(shù)據(jù)庫中
• 我們方案2也是如此，就是在概念上把主服務(wù)器改為MySQL，把從服務(wù)器改為Redis而已（如下圖所示），當MySQL中有數(shù)據(jù)寫入時，我們就解析MySQL的Bin log，然后將解析出來的數(shù)據(jù)寫入到Redis中，從而達到同步的效果

例如下面是一個云數(shù)據(jù)庫實例分析：

• 云數(shù)據(jù)庫與本地數(shù)據(jù)庫是主從關(guān)系。云數(shù)據(jù)庫作為主數(shù)據(jù)庫主要提供寫，本地數(shù)據(jù)庫作為從數(shù)據(jù)庫從主數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)
• 本地數(shù)據(jù)庫讀取到數(shù)據(jù)之后，解析Bin log，然后將數(shù)據(jù)寫入寫入同步到Redis中，然后客戶端從Redis讀數(shù)據(jù)

這個技術(shù)方案的難點就在于： 如何解析MySQL的Bin Log。但是這需要對binlog文件以及MySQL有非常深入的理解，同時由于binlog存在Statement/Row/Mixedlevel多種形式，分析binlog實現(xiàn)同步的工作量是非常大的

Canal開源技術(shù)

canal是阿里巴巴旗下的一款開源項目，純Java開發(fā)?；跀?shù)據(jù)庫增量日志解析，提供增量數(shù)據(jù)訂閱&消費，目前主要支持了MySQL（也支持mariaDB）

開源參考地址有：https://github.com/liukelin/canal_mysql_nosql_sync

工作原理（模仿MySQL復制）：

• canal模擬mysql slave的交互協(xié)議，偽裝自己為mysql slave，向mysql master發(fā)送dump協(xié)議
• mysql master收到dump請求，開始推送binary log給slave（也就是canal）
• canal解析binary log對象（原始為byte流）

架構(gòu)：

server代表一個canal運行實例，對應于一個jvm

instance對應于一個數(shù)據(jù)隊列 （1個server對應1..n個instance)

instance模塊：

• eventParser (數(shù)據(jù)源接入，模擬slave協(xié)議和master進行交互，協(xié)議解析)
• eventSink (Parser和Store鏈接器，進行數(shù)據(jù)過濾，加工，分發(fā)的工作)
• eventStore (數(shù)據(jù)存儲)
• metaManager (增量訂閱&消費信息管理器)

大致的解析過程如下：

• parse解析MySQL的Bin log，然后將數(shù)據(jù)放入到sink中
• sink對數(shù)據(jù)進行過濾，加工，分發(fā)
• store從sink中讀取解析好的數(shù)據(jù)存儲起來
• 然后自己用設(shè)計代碼將store中的數(shù)據(jù)同步寫入Redis中就可以了
• 其中parse/sink是框架封裝好的，我們做的是store的數(shù)據(jù)讀取那一步

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下面是運行拓撲圖

MySQL表的同步，采用責任鏈模式，每張表對應一個Filter。例如zvsync中要用到的類設(shè)計如下：

下面是具體化的zvsync中要用到的類，每當新增或者刪除表時，直接進行增刪就可以了

三、附加

本文上面所介紹的都是從MySQL中同步到緩存中。但是在實際開發(fā)中可能有人會用下面的方案：

• 客戶端有數(shù)據(jù)來了之后，先將其保存到Redis中，然后再同步到MySQL中
• 這種方案本身也是不安全/不可靠的，因此如果Redis存在短暫的宕機或失效，那么會丟失數(shù)據(jù)