一、Canal簡介：
canal是阿里巴巴旗下的一款開源項目，純Java開發。基於數據庫增量日志解析，提供增量數據訂閱&消費，目前主要支持了MySQL（也支持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。不過早期的數據庫同步業務，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數據庫的日志解析，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：
在一些復雜的業務邏輯中，可能插入或者查詢數據都比較頻繁，如果一直在數據庫插入查詢會造成速度非常慢，可以把數據庫表分成兩個庫，一個庫用來做查詢，一個庫作為插入數據，讀寫分離，怎么解決呢？就可以用canal框架來監聽數據是否發生改變，來同步數據。
比如大部分人都做搜索引擎ES，咱們不可能每次數據庫更新了數據手動去同步索引庫，咱們就可以用Canal來監聽數據庫增刪改時去重新導入索引庫，保持數據一致性。
四、Canal的工作機制
復制過程分成三步：
(1) Master主庫將改變記錄，寫到二進制日志(binary log)中（這些記錄叫做二進制日志事件，binary log events，可以通過show binlog events進行查看）；
(2) Slave從庫向mysql master發送dump協議，將master主庫的binary log events拷貝到它的中繼日志(relay log)；
(3) Slave從庫讀取並重做中繼日志中的事件，將改變的數據同步到自己的數據庫。
四、Canal中間件功能
基於純java語言開發，可以用於做增量數據訂閱和消費功能。
相比於傳統的數據同步，我們通常需要進行先搭建主從架構，然后使用binlog日志進行讀取，然后指定需要同步的數據庫，數據庫表等信息。但是隨着我們業務的不斷復雜，這種傳統的數據同步方式以及開始變得較為繁瑣，不夠靈活。
canal模擬mysql slave的交互協議，偽裝自己為mysql slave，向mysql master發送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對象(原始為byte流)，通過對binlog數據進行解析即可獲取需要同步的數據，在進行同步數據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的三種基本類型分別為：
STATEMENT模式只記錄了sql語句，但是沒有記錄上下文信息，在進行數據恢復的時候可能會導致數據的丟失情況
ROW模式除了記錄sql語句之外，還會記錄每個字段的變化情況，能夠清楚的記錄每行數據的變化歷史，但是會占用較多的空間，需要使用mysqlbinlog工具進行查看。
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。當遇到了數據更新或者刪除情況下就會變為row模式
五、安裝Canal
1.准備工作：win10系統、jdk1.8、mysql5.7、canal1.1.1
2.連接自己的數據，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文件，在此文件的最下面一行加上如下（注意：保存文件后重啟下自己的Mysql數據庫）：
1 server-id=1 #不能與canal的slaveId重復即可
2 log-bin=mysql-bin 3 binlog_format = ROW #設置ROW模式
4.再次查看binlog功能是否有開啟，檢查命令：show variables like 'log_bin';
5.我們需要創建一個用戶操作數據庫的寫入操作，我們需要給用戶權限，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系我）： https://github.com/alibaba/canal/releases
7.下載成功后，解壓壓縮包后進入conf下面的example目錄下面的instance.properties文件打開編輯如下地方：
8.返回bin目錄點擊startup.bat啟動canal服務端，如下圖表示啟動成功：
六、java代碼實現
1.新建一個maven項目，導入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.編寫測試代碼
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連接：本機地址,端口號 28 CanalConnector connector = CanalConnectors.newSingleConnector(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 29 11111), "example", "", ""); 30 int batchSize = 1000; 31 try { 32 //連接canalServer 33 connector.connect(); 34 //訂閱Desctinstion 35 connector.subscribe(); 36 connector.rollback(); 37 try { 38 while (true) { 39 //嘗試從master那邊拉去數據batchSize條記錄，有多少取多少 40 //輪詢拉取數據 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 //當隊列里面堆積的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 * 模擬執行隊列里面的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 * 數據處理 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 * 保存更新語句 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 //暫時只支持單一主鍵 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 * 保存刪除語句 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 //暫時只支持單一主鍵 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 * 保存插入語句 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.如果數據庫值發生改變之后會觸發增刪改，咱們可以拿到這個數據插入到其他數據庫中。
注意：
1.如果有任何不懂的地方可以咨詢我，隨時歡迎互相幫助。
2.以上完整代碼加群（群文件）：422167709。
3.如果希望學習更多，感謝您關注公眾號 "編程小樂"，回復canal領取完整代碼。
