Canal解决Redis缓存与Mysql数据库的一致性问题

1、什么是Canal？

如何解决Redis缓存与Mysql数据库的一致性问题？我们常用数据双删+缓存超时设置去解决。这样最差的情况，就是在超时时间内，数据存在不一致。

canal，译为管道，主要用途是基于 MySQL 数据库增量日志解析，提供增量数据订阅和消费。

canal的工作原理就是把自己伪装成MySQL slave，模拟MySQL slave的交互协议向MySQL Mater发送 dump协议，MySQL mater收到canal发送过来的dump请求，开始推送binary log给canal，然后canal解析binary log，再发送到存储目的地，比如MySQL，Kafka，Elastic Search等等。

2、Canal能做什么？

阿里官方文档+源码项目概览 - canal - GitCode

canal的数据同步不是全量的，而是增量。基于binary log增量订阅和消费，canal可以做：

数据库镜像
数据库实时备份
索引构建和实时维护
业务cache(缓存)刷新
带业务逻辑的增量数据处理

3、如何搭建Canal？

3.1 Mysql配置

在MySQL中需要创建一个用户，并授权：

-- 使用命令登录：mysql -u root -p
-- 创建用户 用户名：canal 密码：Canal@123456
create user 'canal'@'%' identified by 'Canal@123456';
-- 授权 *.*表示所有库
grant SELECT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT on *.* to 'canal'@'%' identified by 'Canal@123456';

下一步在MySQL配置文件my.cnf设置如下信息：

[mysqld]
# 打开binlog
log-bin=mysql-bin
# 选择ROW(行)模式
binlog-format=ROW
# 配置MySQL replaction需要定义，不要和canal的slaveId重复
server_id=1

改了配置文件之后，重启MySQL，使用命令查看是否打开binlog模式：

查看binlog日志文件列表：

查看当前正在写入的binlog文件：

3.2 安装canal

去官网下载页面进行下载：https://github.com/alibaba/canal/releases

解压canal.deployer-1.1.4.tar.gz，我们可以看到里面有四个文件夹：

接着打开配置文件conf/example/instance.properties，配置信息如下：

## mysql serverId , v1.0.26+ will autoGen
## v1.0.26版本后会自动生成slaveId，所以可以不用配置
# canal.instance.mysql.slaveId=0# 数据库地址
canal.instance.master.address=127.0.0.1:3306
# binlog日志名称
canal.instance.master.journal.name=mysql-bin.000001
# mysql主库链接时起始的binlog偏移量
canal.instance.master.position=154
# mysql主库链接时起始的binlog的时间戳
canal.instance.master.timestamp=
canal.instance.master.gtid=# username/password
# 在MySQL服务器授权的账号密码
canal.instance.dbUsername=canal
canal.instance.dbPassword=Canal@123456
# 字符集
canal.instance.connectionCharset = UTF-8
# enable druid Decrypt database password
canal.instance.enableDruid=false# table regex .*\\..*表示监听所有表 也可以写具体的表名，用，隔开
canal.instance.filter.regex=.*\\..*
# mysql 数据解析表的黑名单，多个表用，隔开
canal.instance.filter.black.regex=

修改一下启动的脚本startup.bat：

我这里用的是win10系统，所以在bin目录下找到startup.bat启动：

启动成功

4、Java客户端操作

首先引入maven依赖：

<dependency><groupId>com.alibaba.otter</groupId><artifactId>canal.client</artifactId><version>1.1.4</version>
</dependency>

然后创建一个canal项目，使用SpringBoot构建，如图所示：

在CannalClient类使用Spring Bean的生命周期函数afterPropertiesSet()：

@Component
public class CannalClient implements InitializingBean {private final static int BATCH_SIZE = 1000;@Overridepublic void afterPropertiesSet() throws Exception {// 创建链接CanalConnector connector = CanalConnectors.newSingleConnector(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 11111), "example", "", "");try {//打开连接connector.connect();//订阅数据库表,全部表connector.subscribe(".*\\..*");//回滚到未进行ack的地方，下次fetch的时候，可以从最后一个没有ack的地方开始拿connector.rollback();while (true) {// 获取指定数量的数据Message message = connector.getWithoutAck(BATCH_SIZE);//获取批量IDlong batchId = message.getId();//获取批量的数量int size = message.getEntries().size();//如果没有数据if (batchId == -1 || size == 0) {try {//线程休眠2秒Thread.sleep(2000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}} else {//如果有数据,处理数据printEntry(message.getEntries());}//进行 batch id 的确认。确认之后，小于等于此 batchId 的 Message 都会被确认。connector.ack(batchId);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {connector.disconnect();}}/*** 打印canal server解析binlog获得的实体类信息*/private static void printEntry(List<Entry> entrys) {for (Entry entry : entrys) {if (entry.getEntryType() == EntryType.TRANSACTIONBEGIN || entry.getEntryType() == EntryType.TRANSACTIONEND) {//开启/关闭事务的实体类型，跳过continue;}//RowChange对象，包含了一行数据变化的所有特征//比如isDdl 是否是ddl变更操作 sql 具体的ddl sql beforeColumns afterColumns 变更前后的数据字段等等RowChange rowChage;try {rowChage = RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());} catch (Exception e) {throw new RuntimeException("ERROR ## parser of eromanga-event has an error , data:" + entry.toString(), e);}//获取操作类型：insert/update/delete类型EventType eventType = rowChage.getEventType();//打印Header信息System.out.println(String.format("================》; binlog[%s:%s] , name[%s,%s] , eventType : %s",entry.getHeader().getLogfileName(), entry.getHeader().getLogfileOffset(),entry.getHeader().getSchemaName(), entry.getHeader().getTableName(),eventType));//判断是否是DDL语句if (rowChage.getIsDdl()) {System.out.println("================》;isDdl: true,sql:" + rowChage.getSql());}//获取RowChange对象里的每一行数据，打印出来for (RowData rowData : rowChage.getRowDatasList()) {//如果是删除语句if (eventType == EventType.DELETE) {printColumn(rowData.getBeforeColumnsList());//如果是新增语句} else if (eventType == EventType.INSERT) {printColumn(rowData.getAfterColumnsList());//如果是更新的语句} else {//变更前的数据System.out.println("------->; before");printColumn(rowData.getBeforeColumnsList());//变更后的数据System.out.println("------->; after");printColumn(rowData.getAfterColumnsList());}}}}private static void printColumn(List<Column> columns) {for (Column column : columns) {System.out.println(column.getName() + " : " + column.getValue() + "    update=" + column.getUpdated());}}
}

以上就完成了Java客户端的代码。这里不做具体的处理，仅仅是打印，先有个直观的感受。

最后我们开始测试，首先启动MySQL、Canal Server，还有刚刚写的Spring Boot项目。然后创建表：

CREATE TABLE `tb_commodity_info` (`id` varchar(32) NOT NULL,`commodity_name` varchar(512) DEFAULT NULL COMMENT '商品名称',`commodity_price` varchar(36) DEFAULT '0' COMMENT '商品价格',`number` int(10) DEFAULT '0' COMMENT '商品数量',`description` varchar(2048) DEFAULT '' COMMENT '商品描述',PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='商品信息表';

然后我们在控制台就可以看到如下信息：

如果新增一条数据到表中：

INSERT INTO tb_commodity_info VALUES('3e71a81fd80711eaaed600163e046cc3','熬点','3.99',3,'又ds，老人小孩都喜欢');

控制台可以看到如下信息：

5、总结

canal的好处在于对业务代码没有侵入，因为是基于监听binlog日志去进行同步数据的。实时性也能做到准实时，其实是很多企业一种比较常见的数据同步的方案。

通过上面的学习之后，我们应该都明白canal是什么，它的原理，还有用法。实际上这仅仅只是入门，因为实际项目中我们不是这样玩的…

实际项目我们是配置MQ模式，配合RocketMQ或者Kafka，canal会把数据发送到MQ的topic中，然后通过消息队列的消费者进行处理。

Canal的部署也是支持集群的，需要配合ZooKeeper进行集群管理。

Canal还有一个简单的Web管理界面。

集群部署Canal，配合使用Kafka，同步数据到Redis。

参考资料：Canal官网