一、Canal簡介：
canal是阿里巴巴旗下的一款開源專案，純Java開發。基於資料庫增量日誌解析，提供增量資料訂閱&消費，目前主要支援了MySQL（也支援mariaDB）。
二、背景介紹：
早期，阿里巴巴B2B公司因為存在杭州和美國雙機房部署，存在跨機房同步的業務需求。不過早期的資料庫同步業務，主要是基於trigger的方式獲取增量變更，不過從2010年開始，阿里系公司開始逐步的嘗試基於資料庫的日誌解析，獲取增量變更進行同步，由此衍生出了增量訂閱&消費的業務，從此開啟了一段新紀元。
三、適用場景：
在一些複雜的業務邏輯中，可能插入或者查詢資料都比較頻繁，如果一直在資料庫插入查詢會造成速度非常慢，可以把資料庫表分成兩個庫，一個庫用來做查詢，一個庫作為插入資料，讀寫分離，怎麼解決呢？就可以用canal框架來監聽資料是否發生改變，來同步資料。
比如大部分人都做搜尋引擎ES，我們們不可能每次資料庫更新了資料手動去同步索引庫，我們們就可以用Canal來監聽資料庫增刪改時去重新匯入索引庫，保持資料一致性。
四、Canal的工作機制
複製過程分成三步：
(1) Master主庫將改變記錄，寫到二進位制日誌(binary log)中（這些記錄叫做二進位制日誌事件，binary log events，可以通過show binlog events進行檢視）；
(2) Slave從庫向mysql master傳送dump協議，將master主庫的binary log events拷貝到它的中繼日誌(relay log)；
(3) Slave從庫讀取並重做中繼日誌中的事件，將改變的資料同步到自己的資料庫。
四、Canal中介軟體功能
基於純java語言開發，可以用於做增量資料訂閱和消費功能。
相比於傳統的資料同步，我們通常需要進行先搭建主從架構，然後使用binlog日誌進行讀取，然後指定需要同步的資料庫，資料庫表等資訊。但是隨著我們業務的不斷複雜，這種傳統的資料同步方式以及開始變得較為繁瑣，不夠靈活。
canal模擬mysql slave的互動協議，偽裝自己為mysql slave，向mysql master傳送dump協議mysql master收到dump請求，開始推送binary log給slave(也就是canal)，canal解析binary log物件(原始為byte流)，通過對binlog資料進行解析即可獲取需要同步的資料，在進行同步資料的過程中還可以加入開發人員的一些額外邏輯處理，比較開放。
Binlog的三種基本型別分別為：
STATEMENT模式只記錄了sql語句，但是沒有記錄上下文資訊，在進行資料恢復的時候可能會導致資料的丟失情況
ROW模式除了記錄sql語句之外，還會記錄每個欄位的變化情況，能夠清楚的記錄每行資料的變化歷史，但是會佔用較多的空間，需要使用mysqlbinlog工具進行檢視。
MIX模式比較靈活的記錄，例如說當遇到了表結構變更的時候，就會記錄為statement模式。當遇到了資料更新或者刪除情況下就會變為row模式
五、安裝Canal
1.準備工作：win10系統、jdk1.8、mysql5.7、canal1.1.1
2.連線自己的資料，檢查binlog功能是否有開啟，檢查命令：show variables like 'log_bin';
3.如果顯示狀態為OFF表示該功能未開啟，就需要找到自己安裝的Mysql位置找到my.ini檔案，在此檔案的最下面一行加上如下（注意：儲存檔案後重啟下自己的Mysql資料庫）：
1 server-id=1 #不能與canal的slaveId重複即可
2 log-bin=mysql-bin
3 binlog_format = ROW #設定ROW模式
4.再次檢視binlog功能是否有開啟，檢查命令：show variables like 'log_bin';
5.我們需要建立一個使用者運算元據庫的寫入操作，我們需要給使用者許可權，執行如下sql語句：
1 CREATE USER 'canal'@'%' IDENTIFIED BY 'canal';
2 GRANT SHOW VIEW, SELECT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'canal'@'%';
3 FLUSH PRIVILEGES;
6.下載我canal客戶端，官方地址進行相應版本的安裝包進行下載（注意：如果下載翻到本文最下面聯絡我）： https://github.com/alibaba/canal/releases
7.下載成功後，解壓壓縮包後進入conf下面的example目錄下面的instance.properties檔案開啟編輯如下地方：
8.返回bin目錄點選startup.bat啟動canal服務端，如下圖表示啟動成功：
六、java程式碼實現
1.新建一個maven專案，匯入maven jar包如下：
1 <dependency> 2 <groupId>com.alibaba.otter</groupId> 3 <artifactId>canal.client</artifactId> 4 <version>1.1.0</version> 5 </dependency>
2.編寫測試程式碼
1 package com.fuzongle.canal.conf;
2
3 import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnector;
4 import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnectors;
5 import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry;
6 import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.Column;
7 import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.EntryType;
8 import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.EventType;
9 import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.RowChange;
10 import com.alibaba.otter.canal.protocol.Message;
11 import com.google.protobuf.InvalidProtocolBufferException;
12
13 import java.net.InetSocketAddress;
14 import java.util.List;
15 import java.util.Queue;
16 import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
17 /**
18 * @Auther: fzl
19 * @Date: 2020/4/20 01:21
20 * @Description:
21 */
22 public class TestCanal {
23
24 private static Queue<String> SQL_QUEUE = new ConcurrentLinkedQueue<>();
25
26 public static void main(String[] args) {
27 //獲取canalServer連線：本機地址,埠號
28 CanalConnector connector = CanalConnectors.newSingleConnector(new InetSocketAddress("127.0.0.1",
29 11111), "example", "", "");
30 int batchSize = 1000;
31 try {
32 //連線canalServer
33 connector.connect();
34 //訂閱Desctinstion
35 connector.subscribe();
36 connector.rollback();
37 try {
38 while (true) {
39 //嘗試從master那邊拉去資料batchSize條記錄，有多少取多少
40 //輪詢拉取資料 上面的where
41 Message message = connector.getWithoutAck(batchSize);
42 long batchId = message.getId();
43 int size = message.getEntries().size();
44 if (batchId == -1 || size == 0) {
45 //睡眠
46 Thread.sleep(1000);
47 } else {
48 dataHandle(message.getEntries());
49 }
50 connector.ack(batchId);
51 System.out.println("aa"+size);
52 //當佇列裡面堆積的sql大於一定數值的時候就模擬執行
53 if (SQL_QUEUE.size() >= 10) {
54 executeQueueSql();
55 }
56 }
57 } catch (InterruptedException e) {
58 e.printStackTrace();
59 } catch (InvalidProtocolBufferException e) {
60 e.printStackTrace();
61 }
62 } finally {
63 connector.disconnect();
64 }
65
66
67 }
68
69
70
71
72 /**
73 * 模擬執行佇列裡面的sql語句
74 */
75 public static void executeQueueSql() {
76 int size = SQL_QUEUE.size();
77 for (int i = 0; i < size; i++) {
78 String sql = SQL_QUEUE.poll();
79 System.out.println("[sql]----> " + sql);
80 }
81 }
82
83 /**
84 * 資料處理
85 *
86 * @param entrys
87 */
88 private static void dataHandle(List<CanalEntry.Entry> entrys) throws InvalidProtocolBufferException {
89 for (CanalEntry.Entry entry : entrys) {
90 if (EntryType.ROWDATA == entry.getEntryType()) {
91 RowChange rowChange = RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
92 CanalEntry.EventType eventType = rowChange.getEventType();
93 if (eventType == EventType.DELETE) {
94 saveDeleteSql(entry);
95 } else if (eventType == EventType.UPDATE) {
96 saveUpdateSql(entry);
97 } else if (eventType == CanalEntry.EventType.INSERT) {
98 saveInsertSql(entry);
99 }
100 }
101 }
102 }
103
104 /**
105 * 儲存更新語句
106 *
107 * @param entry
108 */
109 private static void saveUpdateSql(CanalEntry.Entry entry) {
110 try {
111 RowChange rowChange = RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
112 List<CanalEntry.RowData> rowDatasList = rowChange.getRowDatasList();
113 for (CanalEntry.RowData rowData : rowDatasList) {
114 List<Column> newColumnList = rowData.getAfterColumnsList();
115 StringBuffer sql = new StringBuffer("update " + entry.getHeader().getSchemaName() + "." + entry.getHeader().getTableName() + " set ");
116 for (int i = 0; i < newColumnList.size(); i++) {
117 sql.append(" " + newColumnList.get(i).getName()
118 + " = '" + newColumnList.get(i).getValue() + "'");
119 if (i != newColumnList.size() - 1) {
120 sql.append(",");
121 }
122 }
123 sql.append(" where ");
124 List<Column> oldColumnList = rowData.getBeforeColumnsList();
125 for (Column column : oldColumnList) {
126 if (column.getIsKey()) {
127 //暫時只支援單一主鍵
128 sql.append(column.getName() + "=" + column.getValue());
129 break;
130 }
131 }
132 SQL_QUEUE.add(sql.toString());
133 }
134 } catch (InvalidProtocolBufferException e) {
135 e.printStackTrace();
136 }
137 }
138
139 /**
140 * 儲存刪除語句
141 *
142 * @param entry
143 */
144 private static void saveDeleteSql(CanalEntry.Entry entry) {
145 try {
146 RowChange rowChange = RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
147 List<CanalEntry.RowData> rowDatasList = rowChange.getRowDatasList();
148 for (CanalEntry.RowData rowData : rowDatasList) {
149 List<Column> columnList = rowData.getBeforeColumnsList();
150 StringBuffer sql = new StringBuffer("delete from " + entry.getHeader().getSchemaName() + "." + entry.getHeader().getTableName() + " where ");
151 for (Column column : columnList) {
152 if (column.getIsKey()) {
153 //暫時只支援單一主鍵
154 sql.append(column.getName() + "=" + column.getValue());
155 break;
156 }
157 }
158 SQL_QUEUE.add(sql.toString());
159 }
160 } catch (InvalidProtocolBufferException e) {
161 e.printStackTrace();
162 }
163 }
164
165 /**
166 * 儲存插入語句
167 *
168 * @param entry
169 */
170 private static void saveInsertSql(CanalEntry.Entry entry) {
171 try {
172 RowChange rowChange = RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
173 List<CanalEntry.RowData> rowDatasList = rowChange.getRowDatasList();
174 for (CanalEntry.RowData rowData : rowDatasList) {
175 List<Column> columnList = rowData.getAfterColumnsList();
176 StringBuffer sql = new StringBuffer("insert into " + entry.getHeader().getSchemaName() + "." + entry.getHeader().getTableName() + " (");
177 for (int i = 0; i < columnList.size(); i++) {
178 sql.append(columnList.get(i).getName());
179 if (i != columnList.size() - 1) {
180 sql.append(",");
181 }
182 }
183 sql.append(") VALUES (");
184 for (int i = 0; i < columnList.size(); i++) {
185 sql.append("'" + columnList.get(i).getValue() + "'");
186 if (i != columnList.size() - 1) {
187 sql.append(",");
188 }
189 }
190 sql.append(")");
191 SQL_QUEUE.add(sql.toString());
192 }
193 } catch (InvalidProtocolBufferException e) {
194 e.printStackTrace();
195 }
196 }
197 }
3.如果資料庫值發生改變之後會觸發增刪改，我們們可以拿到這個資料插入到其他資料庫中。
注意：
1.如果有任何不懂的地方可以諮詢我，隨時歡迎互相幫助。
2.以上完整程式碼加群（群檔案）：422167709。
3.如果希望學習更多，感謝您關注公眾號 "程式設計小樂"，回覆canal領取完整程式碼。
