Mysql主从复制原理

对于一些访问量比较大的项目，我们常常采用数据库主从的方式进行读写分离，以分流用户操作，实现负载均衡。因此网上查找了相关的信息，做一个总结。下面的概念部分内容摘自百科或网络PPT，结尾的代码源自此次项目。

首先，需要在概念上进行了解：

负载均衡

负载均衡(Load Balance)：将负载（工作任务）进行平衡、分摊到多个操作单元上进行执行，从而共同完成工作任务。主要分为两种类型：

1.集群(clustering)

单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理，每个节点设备处理结束后，将结果汇总，返回给用户，使系统处理能力得到大幅度提高。

2.分流

大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理，减少用户等待响应的时间，这主要针对Web服务器、FTP服务器、企业关键应用服务器等网络应用。主从架构就是这种类型的负载均衡。

主从架构的好处

1.负载均衡(读写分离，提升数据处理效率)

2.高可用和故障转移的能力(数据分布，稳定性提升。主服务器出现故障，还可以用从服务器支撑)

3.备份(本身不能备份，但是能提供一个备份机，便于实现数据库的容灾、备份、恢复等操作)

4.数据一致性，避免冲突

5.测试Mysql升级

Mysql的复制功能

1：支持一主多从机制。数据通过主服务器复制到从服务器上。

2：支持多级结构。主从，从从，主主（互为主从）。

3：支持过滤功能（可以只复制主服务器上的部分数据，而非全部）。

复制的类型

1. 基于语句的复制：在主服务器上执行的SQL语句，在从服务器上执行同样的SQL语句。Mysql默认采用基于语句的复制，效率比较高。

2. 基于行的复制：把改变的内容复制过去，而不是把命令在从服务器上执行一遍（mysql5.0开始支持）。

3. 混合类型的复制：默认采用基于语句的复制。发现基于语句无法精确复制时，就会采用基于行的复制

相应的二进制日志也有三种：

1：STATEMENT

2：ROW

3：MIXED

服务器结构的要求

1：主从服务器中的表可以使用不同的表类型。另外：一台主服务器同时带多台从服务器，会影响其性能，可以拿出一台服务器作为从服务器代理，使用BLOCKHOLE表类型。只记录日志，不写数据，由它带多台服务器，从而提升性能。      

2：主从服务器中的表可以使用不同的字段类型。

3：主从服务器中的表可以使用不同的索引。主服务器主要用来写操作，所以除了主键和唯一索引等保证数据关系的索引一般都可以不加；从服务器一般用来读操作，所以可以针对查询特征设置索引。甚至：不同的从服务器可以针对不同的查询设置不同的索引。

复制流程

1：master服务器将改变记录到二进制日志文件（binary log）中，这些记录叫做二进制日志事件（binary log events）

2：slave服务器将master的binary log  events拷贝到他的中继日志（relay log）

3：slave重做中继日志的事件，将改变反映到它自己的数据。

Mysql的 Replication是一个异步的复制过程，从一个 Mysql instace(我们称之为 Master)复制到另一个 Mysqlinstance(我们称之 Slave)。在 Master与 Slave之间的实现整个复制过程主要由三个线程来完成，其中两个线程(Sql线程和IO线程)在 Slave端，另外一个线程(IO线程)在 Master端。

MySQL 复制的基本过程如下：

1. Slave 上面的IO线程连接上 Master，并请求从指定日志文件的指定位置(或者从最开始的日志)之后的日志内容;

2. Master 接收到来自 Slave的 IO线程的请求后，通过负责复制的 IO线程根据请求信息读取指定日志指定位置之后的日志信息，返回给 Slave端的 IO线程。返回信息中除了日志所包含的信息之外，还包括本次返回的信息在 Master端的 BinaryLog文件的名称以及在 Binary Log中的位置;

3. Slave 的 IO线程接收到信息后，将接收到的日志内容依次写入到 Slave端的Relay Log文件(mysql-relay-bin.xxxxxx)的最末端，并将读取到的Master端的bin-log的文件名和位置记录到master- info文件中，以便在下一次读取的时候能够清楚的告诉Master“我需要从某个bin-log的哪个位置开始往后的日志内容，请发给我”

4. Slave 的 SQL线程检测到 Relay Log中新增加了内容后，会马上解析该 Log文件中的内容成为在 Master端真实执行时候的那些可执行的 Query语句，并在自身执行这些 Query。这样，实际上就是在 Master端和 Slave端执行了同样的 Query，所以两端的数据是完全一样的。