MySQL主从复制原理与实现

主从复制的作用

1. 数据冗余与容灾： 通过将数据复制到一个或多个从服务器，可以创建数据的冗余副本。在主服务器发生故障的情况下，可以从服务器迅速接管服务，避免数据丢失和业务中断，实现高可用性。
2. 读写分离： 主从复制允许将写操作（如INSERT、UPDATE、DELETE）集中在主服务器上，而将读操作（如SELECT）分散到一个或多个从服务器上。这种读写分离的设计可以显著减轻主服务器的负载，提高读操作的响应速度和系统整体的处理能力。
3. 负载均衡： 从服务器可以分担读操作的负载，实现负载均衡。对于读密集型的应用，这可以极大地提升性能和响应时间。

实现原理

一、binlog

binlog 是 mysql Server 层生成的日志文件。binlog 文件是记录了所有数据库表结构变更核表数据修改的日志，不会记录查询类的操作。如SELECT、SHOW 等操作。

binlog 是追加写，写满一个文件，就创建一个新的文件继续写，不会覆盖以前的日志，保存的是全量的日志。

因此binlog 可以用于备份恢复、主从复制；

二、主从复制实现

mysql 的主从复制依赖于binlog，具体的过程主要有以下三个步骤：

• 主服务器开启binlog日志功能，记录所有改变数据的语句。
• 从服务器通过一个IO线程连接到主服务器，请求从最后一个成功复制的位置开始的binlog文件，主服务器响应从服务器的请求，发送binlog日志事件给从服务器。从服务器接收到这些日志后，将其存储在本地的“中继日志”（Relay Log）中。中继日志本质上是主服务器binlog日志的副本，保存在从服务器上。
• 从服务器开启SQL线程读取中继日志中的事件，并在从服务器的数据库上重放这些事件，以达到主从数据库之间的数据一致。

这个过程一般是异步的，也就是主库上执行事务操作的线程不会等待复制 binlog 的线程同步完成。

MySQL 主从复制模型：

• 同步复制：主库提交事务的线程等待所有从库复制成功后才能响应客户端。性能很差。
• 异步复制：主库的线程不需要等待从库复制成功，性能很好，但是主库一旦宕机，数据就会丢失。
• 半同步复制：主库只需要等待部分从库复制成功即可，不需要等待全部成功，是一种折中的方法，性能不会很差，在主库宕机后，也至少有一个从库上有最新的数据，不会发生数据丢失。

基于docker 的主从复制实现

使用docker 创建两个mysql容器，一个作为主库，一个作为从库，实现主从复制。

1. 基于 docker-compose 创建主从容器

编写 docker-compose.yaml 文件

version: '3.1'

services:
  mysql-master: