使用 Spring Boot 和 Canal 实现 MySQL 数据库同步

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前言

在分布式系统中，数据同步是一个常见的需求。例如，我们可能需要将主库的数据实时同步到多个从库，或者将数据从一个数据库集群同步到另一个集群。本篇内容通过一个实际案例，介绍如何使用 Spring Boot 和 Canal 实现 MySQL 数据库之间的数据同步。

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一、背景

假设我们有以下数据库架构：

• 两个主库：db_1 和 db_2。
  每个主库对应两个从库：db_1_bk_1、db_1_bk_2 和 db_2_bk_1、db_2_bk_2。
• 我们的目标是：
  将 db_1 的数据同步到 db_1_bk_1 和 db_1_bk_2。
  将 db_2 的数据同步到 db_2_bk_1 和 db_2_bk_2。

二、Canal 简介

Canal 是阿里巴巴开源的一款基于 MySQL Binlog 的增量数据订阅与分发工具。它通过模拟 MySQL 的从节点，实时捕获主库的 Binlog 日志，并将数据变更事件推送给下游消费者。Canal 支持多种下游适配器，如 Kafka、RabbitMQ 和直接消费。

三、主库数据库配置

1.主库配置

为了使 Canal 能够正常解析 Binlog 日志，主库需要进行以下配置：

• 开启 Binlog 日志：确保主库开启了 Binlog 日志，并且设置为 ROW 模式。
• 配置 server-id：为每个主库设置唯一的 server-id。
• 创建 Canal 用户并授予权限：创建一个用户供 Canal 使用，并授予必要的权限。

编辑主库的配置文件（my.cnf 或 my.ini），添加以下内容：

[mysqld]
# 开启 Binlog 日志
log-bin=mysql-bin
# 设置 Binlog 格式为 ROW 模式
binlog-format=ROW
# 设置唯一的 server-id
server-id=1

注意：

• 如果你有多个主库，每个主库的 server-id 必须是唯一的。
• 修改配置后，需要重启 MySQL 服务以使配置生效。

2.创建 Canal 用户并授予权限

Canal 需要一个具有读取 Binlog 权限的 MySQL 用户。以下是创建用户并授予权限的步骤：

# 登录 MySQL
mysql -u root -p
# 创建用户
CREATE USER 'canal'@'%' IDENTIFIED BY 'canal';
# 授予权限
GRANT REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'canal'@'%' IDENTIFIED BY 'canal';
# 刷新权限
FLUSH PRIVILEGES;

说明：

• canal 用户需要足够的权限来读取 Binlog 数据，但不需要对数据库进行写操作。
• 如果你的 MySQL 版本较新（8.x），可能需要使用 ALTER USER 命令来设置密码：

ALTER USER 'canal'@'%' IDENTIFIED BY 'canal';

四.配置 Canal Server

Canal Server 是 Canal 的核心组件，负责连接主库并解析 Binlog 数据。我们需要为每个主库配置一个 Canal 实例。

1.Canal Server 配置文件

在 Canal Server 的配置目录下，创建两个实例配置文件：conf/db_1/instance.properties 和 conf/db_2/instance.properties。
conf/db_1/instance.properties：

# 主库的地址和端口
canal.instance.master.address=db_1_ip:3306
# Canal 连接主库的用户名和密码
canal.instance.dbUsername=canal
canal.instance.dbPassword=canal
# 需要同步的表正则表达式，这里表示同步 db_1 数据库的所有表
canal.instance.filter.regex=db_1\\..*

conf/db_2/instance.properties：

# 主库的地址和端口
canal.instance.master.address=db_2_ip:3306
# Canal 连接主库的用户名和密码
canal.instance.dbUsername=canal
canal.instance.dbPassword=canal
# 需要同步的表正则表达式，这里表示同步 db_2 数据库的所有表
canal.instance.filter.regex=db_2\\..*

2.启动 Canal Server

使用以下命令启动 Canal Server：

nohup sh bin/canal.sh start &

注意：

• 确保主库的 Binlog 位置和文件名正确。如果不确定，可以通过 SHOW MASTER STATUS; 命令查看。
• 如果主库已经运行了一段时间，需要指定 Binlog 的起始位置，避免重复同步旧数据。

五.开发 Spring Boot 客户端

Spring Boot 客户端作为 Canal 的消息消费者，负责接收数据变更事件并同步到目标从库。

1. 引入依赖

在 Spring Boot 项目的 pom.xml文件中，引入 Canal 客户端依赖：

<dependency><groupId>com.alibaba.otter</groupId><artifactId>canal.client</artifactId><version>1.1.8</version>
</dependency>

2. 配置 Canal 客户端

在 application.yml 文件中，配置 Canal Server 的地址：

canal:server.ip: canal_server_ipserver.port: 11111

3. 实现数据同步逻辑

创建一个 Canal 客户端服务类，用于接收和处理数据变更事件。
CanalClientService.java：

@Service
public class CanalClientService {private final CanalConnector canalConnector;public CanalClientService(@Value("${canal.server.ip}") String canalServerIp, @Value("${canal.server.port}") int canalServerPort) {this.canalConnector = CanalConnectors.newSingleConnector(new InetSocketAddress(canalServerIp, canalServerPort), "example", "", "");}@PostConstructpublic void start() {canalConnector.connect();canalConnector.subscribe("db_1..*, db_2..*"); // 订阅 db_1 和 db_2 的所有表new Thread(this::process).start();}private void process() {while (true) {Message message = canalConnector.getWithoutAck(100);long batchId = message.getId();if (batchId == -1 || message.getEntries().isEmpty()) {continue;}for (Entry entry : message.getEntries()) {handleData(entry);}canalConnector.ack(batchId);}}private void handleData(Entry entry) {String schemaName = entry.getHeader().getSchemaName(); // 数据库名String tableName = entry.getHeader().getTableName();  // 表名EventType eventType = entry.getHeader().getEventType(); // 数据变更类型System.out.println("Schema: " + schemaName + ", Table: " + tableName + ", Type: " + eventType);// 根据来源数据库同步到对应的从库if ("db_1".equals(schemaName)) {syncToBackupDbs(entry, "db_1_bk_1", "db_1_bk_2");} else if ("db_2".equals(schemaName)) {syncToBackupDbs(entry, "db_2_bk_1", "db_2_bk_2");}}private void syncToBackupDbs(Entry entry, String... backupDbs) {// 根据事件类型同步到从库if (entry.getHeader().getEventType() == EventType.INSERT) {for (String db : backupDbs) {syncInsert(entry, db);}} else if (entry.getHeader().getEventType() == EventType.UPDATE) {for (String db : backupDbs) {syncUpdate(entry, db);}} else if (entry.getHeader().getEventType() == EventType.DELETE) {for (String db : backupDbs) {syncDelete(entry, db);}}}private void syncInsert(Entry entry, String backupDb) {// 使用 MyBatis 将数据插入到对应的从库System.out.println("INSERT into " + backupDb);}private void syncUpdate(Entry entry, String backupDb) {// 使用 MyBatis 将数据更新到对应的从库System.out.println("UPDATE into " + backupDb);}private void syncDelete(Entry entry, String backupDb) {// 使用 MyBatis 将数据从对应的从库删除System.out.println("DELETE from " + backupDb);}
}

六.启动并测试

• 启动 Canal Server。
• 启动 Spring Boot 应用。
• 在主库 db_1 或 db_2 中插入、更新或删除数据。
• 观察从库 db_1_bk_1、db_1_bk_2、db_2_bk_1 和 db_2_bk_2 是否同步成功。

七.注意事项

• 数据一致性：确保从库的数据与主库保持一致。可以通过事务或锁机制来避免冲突。
• 性能优化：如果数据量较大，建议结合中间件（如 Kafka）进行缓冲和负载均衡。
• 错误处理：在同步过程中，需要处理网络异常、数据库连接异常等情况。
• Canal Server 高可用：在生产环境中，建议部署 Canal Server 的集群，以提高系统的可用性。

八.总结

通过 Spring Boot 和 Canal，我们可以实现 MySQL 数据库之间的高效数据同步。Canal 提供了强大的 Binlog 解析能力，而 Spring Boot 则提供了灵活的开发框架，两者结合可以轻松应对复杂的分布式数据同步需求。希望本文对你有所帮助，如果有任何问题，欢迎在评论区留言。