华为云云耀云服务器L实例评测｜拉取创建canal镜像配置相关参数 & 搭建canal连接MySQL数据库 & spring项目应用canal初步

前言

最近华为云云耀云服务器L实例上新，也搞了一台来玩，本篇博客介绍如何在华为云上部署canal的docker镜像，以及在spring项目中的初步应用。

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引出

1.Canal:基于 MySQL 数据库增量日志解析，提供增量数据订阅和消费；
2.Canal的使用，MySQL配置，docker的Canal安装；
3.云服务器开放端口，测试服务器端口是否开放的方式；
4.spring应用canal的初步；

一、认识Canal管道

1.canal是什么？

https://github.com/alibaba/canal

https://github.com/alibaba/canal/wiki/ClientExample

Canal是阿里开源的一款基于Mysql binlog的增量订阅和消费组件，通过它可以订阅数据库的binlog日志，然后进行一些数据消费，如数据镜像、数据异构、数据索引、缓存更新等。相对于消息队列，通过这种机制可以实现数据的有序化和一致性。

canal [kə’næl]，译意为水道/管道/沟渠，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

早期阿里巴巴因为杭州和美国双机房部署，存在跨机房同步的业务需求，实现方式主要是基于业务 trigger 获取增量变更。从 2010 年开始，业务逐步尝试数据库日志解析获取增量变更进行同步，由此衍生出了大量的数据库增量订阅和消费业务。

基于日志增量订阅和消费的业务包括

• 数据库镜像
• 数据库实时备份
• 索引构建和实时维护(拆分异构索引、倒排索引等)
• 业务 cache 刷新
• 带业务逻辑的增量数据处理

当前的 canal 支持源端 MySQL 版本包括 5.1.x , 5.5.x , 5.6.x , 5.7.x , 8.0.x

2.canal的原理初步

MySQL主从的原理

• MySQL master 将数据变更写入二进制日志( binary log, 其中记录叫做二进制日志事件binary log events，可以通过 show binlog events 进行查看)
• MySQL slave 将 master 的 binary log events 拷贝到它的中继日志(relay log)
• MySQL slave 重放 relay log 中事件，将数据变更反映它自己的数据

canal的原理—-> 伪装成从

• canal 模拟 MySQL slave 的交互协议，伪装自己为 MySQL slave ，向 MySQL master 发送dump 协议
• MySQL master 收到 dump 请求，开始推送 binary log 给 slave (即 canal )
• canal 解析 binary log 对象(原始为 byte 流)

canal的应用展望

• canal从MySQL拿到数据，然后同步到redis上，就不需要进行延迟双删来保证MySQL和Redis的数据一致性，避免延迟双删出现的其他问题。

二、MySQL容器创建canal用户

docker exec -it mysql_3306 bash
mysql -uroot -p    
show VARIABLES like 'log_%';

create user 'canal'@'%' IDENTIFIED with mysql_native_password by 'canal';
grant SELECT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT on *.* to 'canal'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;

三、拉取canal镜像创建容器

1.查询拉取canal镜像

docker pull canal/canal-server

root@hcss-ecs-52b8:~# docker pull canal/canal-server
Using default tag: latest
latest: Pulling from canal/canal-server
1c8f9aa56c90: Pull complete 
c5e21c824d1c: Pull complete 
4ba7edb60123: Pull complete 
80d8e8fac1be: Pull complete 
705a43657e98: Pull complete 
28e38bfb6fe7: Pull complete 
7d51a00deff6: Pull complete 
4f4fb700ef54: Pull complete 
Digest: sha256:0d1018759efd92ad331c7cc379afa766c8d943ef48ef8d208ade646f54bf1565
Status: Downloaded newer image for canal/canal-server:latest
docker.io/canal/canal-server:latest

2.运行canal容器，获取配置文件

为了后续挂载启动做准备工作

docker run --name canal -itd canal/canal-server

docker run

• -i：以交互模式运行容器
• -t：为容器重新分配一个伪输入终端
• –name :容器名称
• –privileged: 设置容器公开权限（默认为true）
• -p :映射端口 linux端口: 容器内置端口(mysql默认端口为3306)
• -v : linux挂载文件夹/文件和容器内路径的映射
• -e: 容器的环境变量（设置mysql默认用户名&密码)
• -d: 后台运行容器，并返回容器ID

docker exec -it canal bash

/home/admin/canal-server/conf/canal.properties
/home/admin/canal-server/conf/example/instance.properties

docker cp canal:/home/admin/canal-server/conf/canal.properties ./
docker cp canal:/home/admin/canal-server/conf/example/instance.properties ./

从canal的docker容器中拷贝配置文件

拷贝配置文件的结果

3.编辑canal配置文件

vim instance.properties 

编辑配置文件所需的参数，mysql的内部ip地址，binlog文件名以及日志的位置

docker inspect mysql_3306 | grep IPA
show master status;

注意不要忘记加端口号

修改连接MySQL数据库的用户名和密码

4.删掉之前的canal容器，创建挂载启动容器

docker stop canal 
docker rm canal

docker run -itd  --name canal \
-p 11111:11111 --privileged=true \
-v /usr/local/software/canal/conf/instance.properties:/home/admin/canal-server/conf/example/instance.properties \
-v /usr/local/software/canal/conf/canal.properties:/home/admin/canal-server/conf/example/canal.properties \
canal/canal-server

5.查看日志

docker logs canal

查看日志，运行成功

6.开放canal的端口

firewall-cmd --zone=public --add-port=11111/tcp --permanent
firewall-cmd --reload
firewall-cmd --zone=public --list-ports

ps：需要在华为云后台也开放一下端口

tips：监听服务端口是否开发的方法

nc 即 netcat。netcat 是一个简单的 Unix 工具，它使用 TCP 或 UDP 协议去读写网络连接间的数据。

它被设计成为一个可信赖的后端工具，可被直接使用或者简单地被其他程序或脚本调用。

与此同时，它也是一个富含功能的网络调试和探索工具，因为它可以创建你所需的几乎所有类型的连接，并且还拥有几个内置的有趣功能。

netcat 有三类功能模式，它们分别为连接模式、监听模式和隧道模式。

nc（netcat）命令的一般语法：

$ nc [-options] [HostName or IP] [PortNumber]

命令详解：

• nc：即执行的命令主体；
• z：零 I/O 模式（被用来扫描）；
• v：显式地输出；
• w3：设置超时时间为 3 秒；
• 192.168.1.8：目标系统的 IP 地址；
• 22：需要验证的端口。

使用案例

[root@localhost conf]# nc -zvw3 124.80.139.65 3927
Ncat: Version 7.50 ( https://nmap.org/ncat )
Ncat: Connection timed out.
[root@localhost conf]# nc -zvw3 124.80.139.65 3927
Ncat: Version 7.50 ( https://nmap.org/ncat )
Ncat: Connected to 124.80.139.65:3927.
Ncat: 0 bytes sent, 0 bytes received in 0.02 seconds.

四、springboot整合canal

1.引入依赖

        <!--        canal管道-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.otter</groupId>
            <artifactId>canal.client</artifactId>
            <version>1.1.0</version>
        </dependency>

2.改造官网的案例代码

package com.woniu.fresh.config.redis;


import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.List;


import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnectors;
import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnector;
import com.alibaba.otter.canal.common.utils.AddressUtils;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.Message;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.Column;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.Entry;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.EntryType;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.EventType;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.RowChange;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.RowData;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 用canal管道监听MySQL数据变化，自动更新redis缓存
 */
@Slf4j
@Component
public class AutoUpdateRedis {

    @Value("${canal.host}")
    private String host;

    @Value("${canal.port}")
    private Integer port;

    public void run() {

        // 创建链接
        final InetSocketAddress HOST = new InetSocketAddress(host,port);
//        final InetSocketAddress HOST = new InetSocketAddress("192.168.111.130",11111);
        CanalConnector connector = CanalConnectors.newSingleConnector(HOST, "example", "", "");
        int batchSize = 1000;
        int emptyCount = 0;
        try {
            connector.connect();
            connector.subscribe(".*\\..*");
            connector.rollback();
            int totalEmptyCount = 120;
            while (emptyCount < totalEmptyCount) {
                Message message = connector.getWithoutAck(batchSize); // 获取指定数量的数据
                long batchId = message.getId();
                int size = message.getEntries().size();
                if (batchId == -1 || size == 0) {
                    emptyCount++;
                    System.out.println("empty count : " + emptyCount);
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                    }
                } else {
                    emptyCount = 0;
                    // System.out.printf("message[batchId=%s,size=%s] \n", batchId, size);
                    printEntry(message.getEntries());
                }

                connector.ack(batchId); // 提交确认
                // connector.rollback(batchId); // 处理失败, 回滚数据
            }

            System.out.println("empty too many times, exit");
        } finally {
            connector.disconnect();
        }
    }

    private void printEntry(List<Entry> entrys) {
        for (Entry entry : entrys) {
            if (entry.getEntryType() == EntryType.TRANSACTIONBEGIN || entry.getEntryType() == EntryType.TRANSACTIONEND) {
                continue;
            }

            RowChange rowChage = null;
            try {
                rowChage = RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException("ERROR ## parser of eromanga-event has an error , data:" + entry.toString(),
                        e);
            }

            EventType eventType = rowChage.getEventType();
            System.out.println(String.format("================&gt; binlog[%s:%s] , name[%s,%s] , eventType : %s",
                    entry.getHeader().getLogfileName(), entry.getHeader().getLogfileOffset(),
                    entry.getHeader().getSchemaName(), entry.getHeader().getTableName(),
                    eventType));

            for (RowData rowData : rowChage.getRowDatasList()) {
                if (eventType == EventType.DELETE) {
                    printColumn(rowData.getBeforeColumnsList()); // 删除
                } else if (eventType == EventType.INSERT) {
                    printColumn(rowData.getAfterColumnsList());  // 添加
                } else {
                    // 修改
                    log.debug("-------修改之前before");
                    updateBefore(rowData.getBeforeColumnsList());
                    log.debug("-------修改之后after");
                    updateAfter(rowData.getAfterColumnsList());
                }
            }
        }
    }

    private static void printColumn(List<Column> columns) {
        for (Column column : columns) {
            System.out.println(column.getName() + " : " + column.getValue() + "    update=" + column.getUpdated());
        }
    }

    /**
     * 数据库更新之前
     * @param columns
     */
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    private  void updateBefore(List<Column> columns) {
        for (Column column : columns) {
            System.out.println(column.getName() + " : " + column.getValue() + "    update=" + column.getUpdated());
//            // 如果数据更新，就更新缓存的数据
//            if ("username".equals(column.getName())){
//                // 把更新之前的数据删除
//                stringRedisTemplate.opsForSet().remove("usernames", column.getValue());
//                break;
//            }
        }
    }
    private  void updateAfter(List<Column> columns) {
        for (Column column : columns) {
            System.out.println(column.getName() + " : " + column.getValue() + "    update=" + column.getUpdated());
//            // 如果数据更新，就更新缓存的数据
//            if ("username".equals(column.getName()) && column.getUpdated()){
//                // 把更新后的数据放入缓存
//                stringRedisTemplate.opsForSet().add("usernames", column.getValue());
//                break;
//            }
        }
    }
}

3.主启动类启动canal

package com.woniu.fresh;

import com.woniu.fresh.config.redis.AutoUpdateRedis;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.CommandLineRunner;

@SpringBootApplication
@Slf4j
public class FreshApp implements CommandLineRunner {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(FreshApp.class);
    }

    @Autowired
    private AutoUpdateRedis autoUpdateRedis;

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        log.debug(">>>>>启动缓存自动更新");
        autoUpdateRedis.run();
    }
}

4.启动canal并修改数据库

5.后台监听到变化

总结

1.Canal:基于 MySQL 数据库增量日志解析，提供增量数据订阅和消费；
2.Canal的使用，MySQL配置，docker的Canal安装；
3.云服务器开放端口，测试服务器端口是否开放的方式；
4.spring应用canal的初步；