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編輯推薦： 本书侧重介绍主从复制的原理和复制技术的演进、主从复制技术在生产环境中的应用方案，以及主从复制中常见对象复制的安全性等。适用MySQL DBA、数据库架构师及相关开发人员阅读。 內容簡介： 全书共分为 3 篇：基础篇、方案篇和参考篇，按照基本原理生产实践更多参考的逻辑顺序讲述，书中配了大量的原理与方案示意图，力求用通俗易懂的语言、直观明了的示意图、完整的知识涵盖面将 MySQL 的复制技术讲透。其中，基础篇侧重介绍主从复制的原理和复制技术的演进，方案篇侧重介绍主从复制技术在生产环境中的应用方案，参考篇侧重介绍二进制日志的基本组成以及主从复制中常见对象复制的安全性等。 關於作者： 罗小波《千金良方：MySQL性能优化金字塔法则》作者之一。熟悉MySQL体系结构，擅长数据库的整体调优，热衷于开源技术的研究与分享，曾在线上和线下多次公开分享过数据库专题知识，发表近100篇数据库相关的研究文章，现任ScaleFlux资深应用工程师（Staff Application Engineer）。沈刚熟悉 MySQL数据库运行机制，在数据库及复制架构故障的诊断、数据库性能调优、数据库备份恢复和迁移等方面有丰富的经验，为银行、证券公司及互联网用户提供数据库的架构设计、故障诊断、性能调优等服务，现任 PingCAP TiDB 技术支持工程师。 目錄： 目录 基 础 篇 第1章 复制的概述 2 1.1 适用场景 2 1.2 数据同步方法 3 1.3 数据同步类型 4 1.4 复制格式 4 第2章 复制的基本原理 6 2.1 概述 6 2.2 细节 7 第3章 复制格式详解 10 3.1 复制格式概述 10 3.2 复制格式明细 11 3.2.1 基于STATEMENT和基于ROW的复制的优缺点 11 3.2.2 使用ROW格式的二进制日志进行复制 14 3.3 如何确定与记录复制中的安全和不安全语句 15 第4章 传统复制与GTID复制 18 4.1 传统复制 18 4.2 GTID复制 19 4.2.1 GTID的格式和存储 19 4.2.2 GTID的生命周期 23 4.2.3 GTID 自动定位 26 4.2.4 GTID复制模式的限制 27 第5章 半同步复制 29 5.1 半同步复制的原理 29 5.2 半同步复制的管理接口 33 5.3 半同步复制的监控 33 5.4 半同步复制的注意要点 34 第6章 多线程复制 36 6.1 单线程复制原理 36 6.2 DATABASE多线程复制 38 6.2.1 原理 38 6.2.2 系统变量的配置 40 6.3 LOGICAL_CLOCK多线程复制 40 6.3.1 原理 40 6.3.2 系统变量的配置 42 6.4 WRITESET多线程复制 42 6.4.1 原理 42 6.4.2 系统变量的配置 50 第7章 多源复制 51 7.1 复制通道 51 7.2 单通道操作命令 52 7.3 复制语句的向前兼容性 53 7.4 启动选项和复制通道选项 53 7.5 复制通道的命名约定 55 第8章 从库中继日志和状态日志 56 8.1 中继日志和状态日志概述 56 8.2 从库中继日志 57 8.3 从库状态日志 58 第9章 通过PERFORMANCE_SCHEMA库检查复制信息 66 9.1 PERFORMANCE_SCHEMA库中的复制信息记录表概述 66 9.2 PERFORMANCE_SCHEMA库中的复制信息记录表详解 70 9.2.1 REPLICATION_APPLIER_CONFIGURATION表 70 9.2.2 REPLICATION_APPLIER_STATUS表 71 9.2.3 REPLICATION_APPLIER_STATUS_BY_COORDINATOR表 72 9.2.4 REPLICATION_APPLIER_STATUS_BY_WORKER表 74 9.2.5 REPLICATION_CONNECTION_CONFIGURATION表 76 9.2.6 REPLICATION_CONNECTION_STATUS表 78 9.2.7 REPLICATION_GROUP_MEMBER_STATS表 80 9.2.8 REPLICATION_GROUP_MEMBERS表 81 第10章 通过其他方式检查复制信息 83 10.1 复制状态变量 83 10.2 复制心跳信息 83 10.3 SHOW SLAVE STATUS语句输出信息详解 85 10.4 通过SHOW PROCESSLIST语句查看复制线程状态 92 10.5 SHOW MASTER STATUS语句输出详解 93 10.6 SHOW SLAVE HOSTS语句 93 第11章 MYSQL复制延迟SECONDS_BEHIND_MASTER究竟是如何计算的 96 11.1 口口相传的计算方法 96 11.2 探寻正确的计算方法 97 11.3 验证 100 11.3.1 我们想确认什么 100 11.3.2 提前确认一些信息 100 11.3.3 执行验证 102 11.4 小结 103 第12章 如何保证从库在意外中止后安全恢复 104 12.1 从库的崩溃与恢复概述 104 12.2 从库的崩溃与恢复详解 104 12.2.1 单线程复制的安全恢复 104 12.2.2 多线程复制的安全恢复 105 第13章 MYSQL SERVER复制过滤 108 13.1 MYSQL SERVER复制过滤规则概述 108 13.2 库级别复制过滤选项的评估 109 13.3 表级别复制过滤选项的评估 113 13.4 复制过滤规则的应用 115 方 案 篇 第14章 搭建异步复制 120 14.1 操作环境信息 120 14.2 全新初始化场景 121 14.2.1 传统复制 121 14.2.2 GTID复制 124 14.3 已有数据场景 126 14.3.1 传统复制 127 14.3.2 GTID复制 134 14.4 变量模板 140 14.4.1 传统复制模式的变量模板 140 14.4.2 GTID复制模式的变量模板 144 第15章 搭建半同步复制 146 15.1 半同步复制插件的安装和配置环境要求 146 15.2 半同步复制插件的安装和配置 147 15.2.1 关键步骤 147 15.2.2 详细过程 148 15.3 半同步复制工作状态的验证 152 第16章 通过扩展从库以提高复制性能 155 16.1 操作环境 155 16.2 横向扩展 156 16.2.1 扩展从库的简要步骤 157 16.2.2 扩展从库的详细过程 158 16.2.3 配置从库的读负载均衡 164 16.3 提高复制性能 165 第17章 复制模式的切换 167 17.1 操作环境信息 167 17.2 复制模式的相关概念 167 17.3 传统复制在线变更为GTID复制 173 17.3.1 简要步骤 173 17.3.2 详细过程 173 17.4 GTID复制在线变更为传统复制 179 17.4.1 简要步骤 179 17.4.2 详细过程 180 17.5 GTID复制离线变更为传统复制 186 17.5.1 简要步骤 186 17.5.2 详细过程 187 17.6 传统复制离线变更为GTID复制 191 17.6.1 简要步骤 191 17.6.2 详细过程 191 第18章 复制拓扑的在线调整 196 18.1 操作环境信息 196 18.2 传统复制模式下的复制拓扑在线调整 197 18.2.1 并行复制变更为串行复制 198 18.2.2 串行复制变更为并行复制 206 18.3 GTID复制模式下的复制拓扑在线调整 211 18.3.1 并行复制变更为串行复制 212 18.3.2 串行复制变更为并行复制 214 第19章 主从实例的例行切换 218 19.1 操作环境信息 218 19.2 在线切换 219 19.2.1 基于账号删除的在线切换 220 19.2.2 基于修改连接数的在线切换 232 第20章 数据库故障转移 239 20.1 操作环境信息 240 20.2 主库故障转移的关键步骤 241 20.3 主库故障转移的详细过程 243 20.3.1 环境的准备 243 20.3.2 执行步骤 245 第21章 搭建多源复制 255 21.1 操作环境信息 255 21.2 基于传统复制的多源复制 256 21.2.1 传统复制模式下的单线程多源复制 256 21.2.2 传统复制模式下的多线程多源复制 261 21.3 基于GTID复制的多源复制 263 21.3.1 GTID复制模式下的单线程多源复制 264 21.3.2 GTID复制模式下的多线程多源复制 267 21.4 多源复制拓扑中复制相关的操作语句变化 268 第22章 MYSQL版本升级 273 22.1 MYSQL版本之间的复制兼容性 273 22.2 升级复制的设置 274 第23章 将不同数据库的数据复制到不同实例 276 23.1 操作环境信息 276 23.2 通过设置复制过滤规则将不同数据库的数据复制到不同实例 277 23.2.1 通过只读选项配置复制过滤规则 278 23.2.2 通过动态语句配置复制过滤规则 286 第24章 发生数据误操作之后的处理方案 293 24.1 操作环境信息 294 24.2 主库发生误操作后的数据恢复 295 24.2.1 通过延迟复制恢复数据 296 24.2.2 通过闪回工具恢复数据 302 24.3 从库发生误操作后的数据恢复 309 24.3.1 通过修改系统变量SLAVE_EXEC_MODE恢复数据 309 24.3.2 通过GTID特性注入空事务恢复数据 316 第25章 常用复制故障排除方案 323 25.1 确认故障现象 323 25.2 信息收集与故障排查 323 25.3 复制故障的修复 325 25.4 无法解决的问题 326 参 考 篇 第26章 二进制日志文件的基本组成 328 26.1 什么是二进制日志 328 26.2 二进制日志的组成 328 26.3 二进制日志内容解析 329 26.3.1 基于ROW的复制的二进制日志内容解析 330 26.3.2 基于STATEMENT的复制的二进制日志内容解析 344 26.4 小结 351 第27章 常规DDL操作解析 352 27.1 操作环境信息 352 27.2 常规DDL操作示例 353 27.3 二进制日志内容解析 356 27.4 小结 359 第28章 为何二进制日志中同一个事务的事件时间点会乱序 360 28.1 操作环境信息 360 28.2 验证前的准备 360 28.3 验证过程 361 第29章 复制AUTO_INCREMENT字段 367 29.1 操作环境信息 367 29.2 复制AUTO_INCREMENT字段的操作示例 367 29.3 对二进制日志的解析及解释 368 29.3.1 基于ROW的复制中AUTO_INCREMENT字段的复制 368 29.3.2 基于STATEMENT的复制中AUTO_INCREMENT字段的复制 369 29.3.3 混合复制中AUTO_INCREMENT字段的复制 371 29.4 使用AUTO_INCREMENT字段时的注意事项 371 29.5 小结 372 第30章 复制CREATE ... IF NOT EXISTS语句 373 30.1 操作环境信息 373 30.2 复制CREATE ... IF NOT EXISTS语句的操作演示 374 30.3 二进制日志解析结果的解释 375 30.4 小结 376 第31章 复制CREATE TABLE ... SELECT语句 377 31.1 操作环境信息 377 31.2 复制CREATE TABLE ... SELECT语句的操作示例 377 31.3 二进制日志的解析及解释 380 31.3.1 STATEMENT格式二进制日志的解析及解释 380 31.3.2 ROW格式和MIXED格式二进制日志的解析及解释 381 31.4 使用CREATE TABLE ... SELECT语句时的注意事项 384 31.5 小结 384 第32章 在主从复制中使用不同的表定义 385 32.1 操作环境信息 385 32.2 主从库的表字段数不同时如何复制 386 32.2.1 源表字段数多于目标表字段数 386 32.2.2 目标表字段数多于源表字段数 388 32.3 不同类型字段的复制 389 32.3.1 属性提升 390 32.3.2 有损转换与无损转换 390 32.4 小结 391 第33章 复制中的调用功能 392 33.1 操作环境信息 392 33.2 复制中的调用功能操作示例 392 33.2.1 在READ-COMMITTED隔离级别、基于ROW的复制场景下数据库的 操作记录 393 33.2.2 在READ-COMMITTED隔离级别、基于STATEMENT的复制场景下 数据库的操作记录 396 33.3 二进制日志的解析及解 內容試閱： 推荐序一 MySQL在其3.23版本时就颇具前瞻性地推出主从复制（replication）特性，距今约有20年了。正是这一举措，使得MySQL赶上了互联网1.0时代的发展大势。利用复制特性可以很方便地实现数据库架构的扩展及读写分离功能，以提升架构承载的容量。 我想，从这个角度来说，复制是MySQL最主要的特性一点都不为过。 本书专注于MySQL复制特性，从基本概念和原理着手，再到实践操作、复制架构的方案、常见故障案例等方面，也涵盖了传统复制架构下最新的半同步复制、多源复制、多线程复制等内容，可谓MySQL复制特性的全面指南。 相信我，本书对MySQL复制特性的阐述既有广度也不失深度，无论是对于在校生还是技术专家，本书都值得细读。 叶金荣 Oracle ACE DirectorMySQL 推荐序二 在开源国产数据库崛起的今天，罗小波和沈刚所著的这本佳作《数据生态：MySQL复制技术与生产实践》，无疑将为MySQL在各行业的推广和使用做出贡献，这也是像我这样的从商业数据库转到开源数据库的从业者的福音。 MySQL能够成为最流行的开源数据库，其复制技术起了巨大的作用。Sharing Nothing架构、横向扩展、高可用、容灾、数据集成与聚合，这一系列名词所代表的架构和应用场景都与复制技术有关。多应用场景意味着与复制相关的技术灵活而复杂：异步复制、增强半同步复制、语句级复制、行级复制、按位点复制、GTID复制、多源复制、级联复制、多线程复制、双主架构、一主多从架构、延迟复制、读写分离等。不同的业务场景，使用不同的复制架构，该如何正确地构建MySQL复制拓扑、如何有效地监控和正确地维护，这些都是架构师和DBA要解决的问题。 小波他们这本书系统讲解了MySQL复制技术的知识点，涵盖上面所提到的各种场景和架构相关的问题。我特别佩服小波，佩服他在技术研究和写作上的系统性，在书中对高层架构和实践细节的知识讲述得细致而全面。毫无疑问，这些知识将有助于DBA构建企业级MySQL运行环境，在数据库可扩展性和高可用性等方面，做到正确地实施和监控，以及管理和维护。 本书以专题的形式切入，力求将MySQL主从复制的原理和实践讲透。掌握MySQL复制技术后，再了解和掌握生态圈中的第三方产品，包括MHA、Orchestrator、Replication Manager、Otter、Canal、ProxySQL等，来补充MySQL架构，就不再是难事。 由于篇幅原因，这本书没有涉及MySQL Group Replication（简称MGR，即组复制），所以很期待小波的下一本书能够对MySQL复制技术的另一个分支组复制进行全面、细致、深入的讲解。 再次感谢小波给社区和行业带来的佳作。 熊军 云和恩墨产品研发副总裁 推荐序三 很高兴能够为大家推荐罗小波老师与他同事沈刚的新作《数据生态：MySQL复制技术与生产实践》。这本书汇集了罗老师他们近年来的学习成果和工作经验，是关于MySQL生态的又一力作。 与概要性地介绍MySQL的图书不同，这本书详细介绍了MySQL复制技术及其在生产实践中的具体应用和操作，是一本专题类的图书。 熟悉MySQL的人都知道，MySQL的复制技术是其核心技术之一，是灵活运用MySQL的基础。从3.23版本开始，MySQL推出了异步复制功能，之后不断进化，推出半同步复制、无损半同步复制，以及目前最新的组复制功能。其基本原理几乎是一致的利用二进制日志文件在数据库服务器之间的传播和数据回放，实现多台数据库服务器之间的数据同步。一个合格的MySQL从业人员，必须掌握复制技术的基础知识，熟悉复制技术的各种解决方案，并灵活利用它们去满足生产系统中的各种需求。 这本书的基础篇介绍了复制技术的原理，对相关概念进行了详尽的解读；方案篇则介绍了不同方案的应用与实际操作；最后的参考篇对二进制日志等内容进行了详细的说明。这本书详尽阐述了MySQL复制技术。 随着国家加强对数据库技术安全可控的要求，使用开源的MySQL数据库已经成为一种趋势，开源代表着代码安全、数据库可控。各行各业不断地推进MySQL的部署，MySQL从业人员也由互联网行业扩散到传统行业。利用复制技术可以实现MySQL的高可用性及高扩展性，是保障MySQL数据安全和进行数据库扩展的必要技术。安全可控对于传统行业至关重要，因此极力推荐MySQL从业者，特别是传统行业的DBA阅读此书。 徐轶韬 Oracle公司MySQL全球事业部亚太区解决方案高级工程师 微信公众号MySQL解决方案工程师运营者和内容作者 前言 写书的出发点 2019年11月，我们撰写了《千金良方：MySQL性能优化金字塔法则》一书。从那以后，身边不断有人问我一个问题：写技术类的书不怎么赚钱，为什么还要写？刚开始，我还认真回答，但提问者听到回答之后大多仍然表示不解，后来问的人多了，我索性回答：为了赚名气！这个答案简单、粗暴、有效！的确，通过《千金良方：MySQL性能优化金字塔法则》一书，我们小赚了些名气，不过对于为什么写书这个问题，这不是我的全部答案。现在，借本书的前言，我将自己全部的想法写出来，希望能完整、全面地回答这个问题。 ? 督促自己有计划地学习 2018年12月，我们有幸参加了电子工业出版社在北京举办的作译者聚会。聚会上有两位嘉宾的话令我印象深刻。一位来自阿里巴巴的安全专家说他已经撰写十余本书了，另一位来自美团的某团队负责人说他规划要写十余本书。听君一席话，胜读十年书，他们完全颠覆了我之前对于写书这件事的看法。在此之前，我一直以为，技术图书是写作者不断沉淀工作中所学的知识，由量变到质变的产物。能写一本书，说明某个方面知识的积累已经达到一定厚度，非常不易。在那一刻，我才知道，原来写书这件事，还可以刻意规划，也难怪大拿们能够做到连续数十载一年写一本书！于是，从那时开始，我们也开始尝试有计划地学习、有计划地写书。 ? 化解繁重的工作和技能精进之间的矛盾 在2018年12月的作译者聚会之后不久，我们再次受邀参加电子工业出版社在杭州举办的作译者聚会。这次聚会上，一位嘉宾的话又让我获益匪浅，他说视野的高度决定了做事的高度。在他的影响下，我阅读了吴军博士的《见识》一书，其中西瓜与芝麻和不做伪工作者的故事令人印象深刻。这让我联想到，自己及身边的同事、朋友们，也未尝不是经常做着捡芝麻的事情，沉迷于低效率的勤奋而不自知，由于工作时长问题，相当多的人也缺少精进的时间和精力。 不少朋友曾经问我如何从零开始学习MySQL，这些人中有刚走出校园的实习生、程序员，也有想从其他数据库开发转向MySQL开发的开发者。对于这一问题，我一时间不知如何作答，但问的人多了，一来我不好意思总说自己也不知道如何学习MySQL，二来突然发觉这或许是一个需要有人站出来解决的问题。于是我开始思考，想象作为一个MySQL小白应该如何入门。 经过不断的思考，我慢慢有了一些答案。例如，可以尝试系统地研究某个知识点，将其研究透彻，然后分享出来供大家一起学习，以便帮助那些没有足够精力和时间精进的朋友们快速进步，让那些可能走弯路的朋友们少走弯路。或许这就像吴军博士在《文明之光》中所描述的那样，当农耕文明发展到一定阶段，赖以生存的食物不再短缺的时候，就能够腾出一部分人力不再从事农耕劳作，转而专门从事满足新需求的工作，如此这般，人类文明便可以不断向前进步。 ? 系统地学习和研究某个课题 借用吴军博士的话说，一本书可以看作系统学习和研究某个课题后的答卷，就好比在大学里写论文一样，它能够验证你对课题的学习和研究是否有成效，让大家都可以看见、分享你的学习和研究成果。 ? 锻炼写作能力 写作是一项技能，需要反复地刻意练习，而写书的过程通常要求高、周期长，这是一个非常好的练习机会。 掌握正确的学习和研究方法 要系统地学习和研究一个课题，按照由浅入深的顺序，我们可以将其过程大致分为如下三个阶段： ? 第一阶段：认识整体 对于一个复杂课题，可以先从整体上搞清楚它的知识体系组成框架，搞清楚其中各个组成部分（知识模块）的大致脉络，从而从全局上建立起初步认知，以便为下一阶段选择知识模块进行深入研究做好铺垫。 ? 第二阶段：逐一深入 基于第一阶段的整体认识，可以优先选择一些工作中需要用到的知识模块，或者感兴趣的知识模块，作为子课题逐一进行深入的系统研究。 ? 第三阶段：回归整体 由于人的精力有限，在第二阶段，深入研究各知识模板期间，一些知识模块可能会被遗忘，因此需要回归整体，结合自己的验证与理解，建立牢固的知识体系。 在学习和研究的过程中要勤动手记录，可将零散的知识整理为博客文章，博客文章积累到一定数量之后亦可整理为图书，持续地做这样的知识积累工作，直到形成完善的知识体系，日后可供自己与他人使用。 2019年11月出版的《千金良方：MySQL性能优化金字塔法则》，可以说是我们在第二阶段中对一个子课题（MySQL性能优化）的答卷，而本书则可以说是我们对另一个子课题（MySQL主从复制）的答卷。对于MySQL来说，主从复制是一个非常重要的知识模块，而且据我所知，还有非常多从事MySQL相关工作的同行们，对MySQL主从复制的原理、应用场景等知识掌握得并不全面，甚至对其一知半解的人也不在少数。因此，在本书中，我们将其作为重点展开介绍。不过，遗憾的是，在学习和研究的第一阶段，我们还没有撰写相关图书，但我们正在积极筹备中，在不久的将来会为广大读者朋友们交上一份满意的答卷！ MySQL的数据生态 MySQL的二进制日志记录了一个数据库实例内数据的变更，这些内容是按照时间的先后顺序记录的。根据具体的二进制日志格式选项设置，可以记录数据库实例内执行的原始SQL语句文本，也可以记录数据库实例内执行SQL语句时产生的数据变更的行记录值。二进制日

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