概念
主從複制，是指建立一個和主資料庫完全一樣的資料庫環境（稱為從資料庫），并将主庫的操作行為進行複制的過程：将主資料庫的DDL和DML的記錄檔同步到從資料庫上，
然後在從資料庫上對這些日志進行重新執行，來保證從資料庫和主資料庫的資料的一緻性。
為什麼要做主從複制
1、在複雜的業務操作中，經常會有操作導緻鎖行甚至鎖表的情況，如果讀寫不解耦，會很影響運作中的業務，使用主從複制，讓主庫負責寫，從庫負責讀。
即使主庫出現了鎖表的情景，通過讀從庫也可以保證業務的正常運作。
2、保證資料的熱備份，主庫當機後能夠及時替換主庫，保障業務可用性。
3、架構的演進：業務量擴大，I/O通路頻率增高，單機無法滿足，主從複制可以做多庫方案，降低磁盤I/O通路的頻率，提高單機的I/O性能。
4、本質上也是分治理念，主從複制、讀寫分離即是壓力分拆的過程。
5、讀寫比也影響整個拆分方式，讀寫比越高，主從庫比例應越高，才能保證讀寫的均衡，才能保證較好的運作性能。讀寫比下的主從配置設定方法下：
主從複制的原理
當在從庫上啟動複制時，首先建立I/O線程連接配接主庫，主庫随後建立Binlog Dump線程讀取資料庫事件并發送給I/O線程，I/O線程擷取到事件資料後更新到從庫的中繼日志Relay Log中去，之後從庫上的SQL線程讀取中繼日志Relay Log中更新的資料庫事件并應用，
如下圖所示：
細化一下有如下幾個步驟：
1、MySQL主庫在事務送出時把資料變更（insert、delet、update）作為事件日志記錄在二進制日志表（binlog）裡面。
2、主庫上有一個工作線程 binlog dump thread，把binlog的内容發送到從庫的中繼日志relay log中。
3、從庫根據中繼日志relay log重做資料變更操作，通過邏輯複制來達到主庫和從庫的資料一緻性。
4、MySQL通過三個線程來完成主從庫間的資料複制，其中binlog dump線程跑在主庫上，I/O線程和SQL線程跑在從庫上。擁有多個從庫的主庫會為每一個連接配接到主庫的從庫建立一個binlog dump線程。
搭建主從執行個體
我們這邊在個人PC機上進行MySQL主從複制的搭建測試，是以使用Docker會更友善。有如下優勢：
1、可以節省資源。
2、相對于Docker來說，虛拟機搭建對機器配置有要求，且安裝MySQL步驟繁瑣。
3、一台機器上可以運作多個Docker容器，是以我們可以部署多個MySQL服務。
4、Docker容器之間互相獨立，有獨立ip，互不沖突
5、Docker使用步驟簡便，啟動容器在秒級别。
Daocker安裝
我這邊是mac機，以此作為示範。可以用Homebrew 進行安裝，也可以手動下載下傳安裝。
手動下載下傳的話可以點選以下連結下載下傳 Edge Docker for Mac。
如同Mac OS 其它軟體一樣，安裝也非常簡單，輕按兩下下載下傳的 .dmg 檔案，然後将鲸魚圖示拖拽到 Application 檔案夾即可。
從應用中找到 Docker 圖示并點選運作。去Docker Hub上去注冊一個Docker ID，進行登入即可。
打開終端，可以檢視Docker相關的版本及相關資訊。可以輸入如下資訊：
1 # 檢視docker版本
2 docker --version
3 # 檢視docker基本資訊
4 docker info 搭建主從伺服器
1、拉取docker的MySQL鏡像，這邊以5.7的版本為準：
1 docker pull mysql:5.7 2、使用此鏡像啟動主庫容器：
1 docker run -p 3307:3306 --name master -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -d mysql:5.7 從這邊可以看出，Master主庫容器對外映射的端口是3307，賬号預設root，密碼是123456，執行完之後，docker中運作了一個名為master的MySQL執行個體。
docker容器是互相獨立的，每個容器有其獨立的ip，是以不同容器使用相同的端口并不會沖突。這裡我們應該盡量使用mysql預設的3306端口，否則可能會出現無法通過ip連接配接docker容器内mysql的問題。
因為容器内的3306端口映射的對外端口是3307，是以外部主機可以通過 主控端ip:3307 通路到MySQL的服務，而實際是通路容器内MySQL的3306端口，密碼就是我們前面設定好的123456。
登入完之後可以看到一個空庫，這個就是我們在docker裡面拉的MySQL鏡像。
3、同樣的道理，我們繼續建一個slave（從庫）的MySQL執行個體。注意名稱為slave，端口為3308
1 docker run -p 3308:3306 --name slave -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -d mysql:5.7 4、主從都搭建完成之後，我們可以使用 docker ps 來檢視目前運作的容器資訊，如下：
注意下第一個參數為 container id，是我們後續進入服務進行配置的容器識别編号。
配置主伺服器（Master）
首先，進入到 Master 伺服器。
1 wengzhihua@B000000147796DS ~ % docker exec -it 777fe9ce7f9d /bin/bash
2 root@777fe9ce7f9d:/# 這邊注意：777fe9ce7f9d 是 master 的 container id，然後檢視MySQL的狀态。
1 root@777fe9ce7f9d:/# service mysql status
2 [info] MySQL Community Server 5.7.35 is running. 然後到MySQL的目錄下去修改配置，切換到/etc/mysql目錄下，然後 vi my.cnf 對my.cnf進行編輯：
1 root@777fe9ce7f9d:/# cd /etc/mysql
2 root@777fe9ce7f9d:/etc/mysql# vi my.cnf
3 bash: vi: command not found 此時會報出 bash: vi: command not found ，需要我們在docker容器内部自行安裝vim。我們使用 apt-get install vim 指令來安裝vim
1 root@777fe9ce7f9d:/etc/mysql# apt-get install vim
2 Reading package lists... Done
3 Building dependency tree
4 Reading state information... Done
5 E: Unable to locate package vim 這邊又提示 Unable to locate package vim。
執行 apt-get update ，然後再次執行 apt-get install vim 即可成功安裝vim。
然後我們就可以使用vim編輯my.cnf，在my.cnf中添加如下配置：
1 [mysqld]
2 ## 設定server_id，一般設定為IP，同一區域網路内使用唯一值即可，注意要保證唯一，這邊我們暫且使用主庫的映射端口，友善識别
3 server_id=3307
4 ## 複制過濾：也就是指定哪個資料庫不用同步（mysql庫一般不同步）
5 binlog-ignore-db=mysql
6 ## 開啟二進制日志功能，可以随便取，最好有含義（關鍵就是這裡了）
7 log-bin=test-mysql-bin
8 ## 為每個session 配置設定的記憶體，在事務過程中用來存儲二進制日志的緩存
9 binlog_cache_size=1M
10 ## 主從複制的格式（mixed,statement,row，預設格式是statement）
11 binlog_format=mixed
12 ## 二進制日志自動删除/過期的天數。預設值為0，表示不自動删除。
13 expire_logs_days=7
14 ## 跳過主從複制中遇到的所有錯誤或指定類型的錯誤，避免slave端複制中斷。
15 ## 如：1062錯誤是指一些主鍵重複，1032錯誤是因為主從資料庫資料不一緻
16 slave_skip_errors=1062 配置完成之後重新開機服務：
1 service mysql restart 這個指令會使得容器停止，重新啟動就可以了。
接下來建立資料同步使用者：
1 root@777fe9ce7f9d:/etc/mysql# mysql -u root -p
2 Enter password:
3 Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
4 Your MySQL connection id is 2
5 Server version: 5.7.35-log MySQL Community Server (GPL)
6
7 Copyright (c) 2000, 2021, Oracle and/or its affiliates.
8
9 Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
10 affiliates. Other names may be trademarks of their respective
11 owners.
12
13 Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
14
15 mysql> CREATE USER 'slave'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
16 Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
17
18 mysql> GRANT REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'slave'@'%';
19 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) 這裡主要是要授予使用者 slave，REPLICATION SLAVE權限和REPLICATION CLIENT權限，用于同步資料。
配置從伺服器（Slave）
同主伺服器一樣的操作方式，先進入MySQL配置檔案
1 wengzhihua@B000000147796DS ~ % docker exec -it d4ba5e063deb /bin/bash
2 root@d4ba5e063deb:/# cd etc/mysql
3 root@d4ba5e063deb:/etc/mysql# vi my.cnf 然後配置從庫的資訊：
1 [mysqld]
2 ## 設定server_id，一般設定為IP,注意要唯一，這邊我們使用從庫的映射端口，友善識别
3 server_id=3308
4 ## 複制過濾：也就是指定哪個資料庫不用同步（mysql庫一般不同步）
5 binlog-ignore-db=mysql
6 ## 開啟二進制日志功能，以備Slave作為其它Slave的Master時使用
7 log-bin=test-mysql-slave1-bin
8 ## 為每個session 配置設定的記憶體，在事務過程中用來存儲二進制日志的緩存
9 binlog_cache_size=1M
10 ## 主從複制的格式（mixed,statement,row，預設格式是statement）
11 binlog_format=mixed
12 ## 二進制日志自動删除/過期的天數。預設值為0，表示不自動删除。
13 expire_logs_days=7
14 ## 跳過主從複制中遇到的所有錯誤或指定類型的錯誤，避免slave端複制中斷。
15 ## 如：1062錯誤是指一些主鍵重複，1032錯誤是因為主從資料庫資料不一緻
16 slave_skip_errors=1062
17 ## relay_log配置中繼日志
18 relay_log=edu-mysql-relay-bin
19 ## log_slave_updates表示slave将複制事件寫進自己的二進制日志
20 log_slave_updates=1
21 ## 防止改變資料(除了特殊的線程)
22 read_only=1 配置完成之後重新開機服務 service mysql restart ：
1 root@d4ba5e063deb:/etc/mysql# service mysql restart
2 [info] Stopping MySQL Community Server 5.7.35.
3 ...
4 [info] MySQL Community Server 5.7.35 is stopped.
5 [info] Re-starting MySQL Community Server 5.7.35. 跟上面一樣，這個指令會使得容器停止，重新啟動就可以了。
完成Master和Slave的連接配接
注意，需要保證 Master 和 Slave 除了不同步的資料庫，其他資料庫的資料要一緻。
1、在 Master 進入 MySQL， 然後執行指令：
1 mysql> show master status;
2 +----------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
3 | File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
4 +----------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
5 | test-mysql-bin.000001 | 617 | | mysql | |
6 +----------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
7 1 row in set (0.00 sec) 記錄下 File 和 Position 字段的值，後面會用到。
2、然後再查詢一下主從兩個容器所對應的IP，主庫對應 172.17.0.2，從庫對應172.17.0.3：
1 wengzhihua@B000000147796DS ~ % docker ps
2 CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
3 d4ba5e063deb mysql:5.7 "docker-entrypoint.s…" 5 hours ago Up 19 minutes 33060/tcp, 0.0.0.0:3308->3306/tcp, :::3308->3306/tcp slave
4 777fe9ce7f9d mysql:5.7 "docker-entrypoint.s…" 5 hours ago Up 51 minutes 33060/tcp, 0.0.0.0:3307->3306/tcp, :::3307->3306/tcp master
5 wengzhihua@B000000147796DS ~ % docker inspect --format='{{.NetworkSettings.IPAddress}}' 777fe9ce7f9d
6 172.17.0.2
7 wengzhihua@B000000147796DS ~ % docker inspect --format='{{.NetworkSettings.IPAddress}}' d4ba5e063deb
8 172.17.0.3 3、然後到 Slave 中進入 mysql，執行指令：
1 mysql> change master to master_host='172.17.0.2', master_user='slave', master_password='123456', master_port=3306, master_log_file='test-mysql-bin.000001', master_log_pos=617, master_connect_retry=30;
2 Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.02 sec) 大意就是在從庫使用什麼賬号（slave）進行同步，同步的主庫的IP（master_host）、密碼（master_password）、端口（master_port）、binlog日志檔案（master_log_file）以及其實同步的位置（master_log_pos）等，
了解下這個指令的各個參數：
1 master_host: Master 的IP位址
2 master_user: 在 Master 中授權的用于資料同步的使用者，就我們之前在主庫容器裡建立的哪個slave使用者
3 master_password: 同步資料的使用者的密碼
4 master_port: Master 的資料庫的端口号，注意，這邊是3306，不是3307，3307是映射外部宿主主機的，寫成3307，會造成 Slave_IO_Running 一直是 Connecting 狀态，在這邊踩坑了
5 master_log_file: 指定 Slave 從哪個日志檔案開始複制資料，即上文中提到的 File 字段的值
6 master_log_pos: 從哪個 Position 開始讀，即上文中提到的 Position 字段的值
7 master_connect_retry: 當重建立立主從連接配接時，如果連接配接失敗，重試的時間間隔，機關是秒，預設是60秒。 在 Slave 的 MySQL 終端執行檢視主從同步狀态
1 mysql> show slave status \G;
2 *************************** 1. row ***************************
3 Slave_IO_State:
4 Master_Host: 172.17.0.2
5 Master_User: slave
6 Master_Port: 3307
7 Connect_Retry: 30
8 Master_Log_File: edu-mysql-bin.000001
9 Read_Master_Log_Pos: 617
10 Relay_Log_File: edu-mysql-relay-bin.000001
11 Relay_Log_Pos: 4
12 Relay_Master_Log_File: edu-mysql-bin.000001
13 Slave_IO_Running: No
14 Slave_SQL_Running: No
15 Replicate_Do_DB:
16 Replicate_Ignore_DB:
17 Replicate_Do_Table:
18 Replicate_Ignore_Table:
19 Replicate_Wild_Do_Table:
20 Replicate_Wild_Ignore_Table:
21 Last_Errno: 0
22 Last_Error:
23 Skip_Counter: 0
24 Exec_Master_Log_Pos: 617
25 Relay_Log_Space: 154
26 Until_Condition: None
27 Until_Log_File:
28 Until_Log_Pos: 0
29 Master_SSL_Allowed: No SlaveIORunning 和 SlaveSQLRunning 是No，表明 Slave 還沒有開始複制過程。相反 SlaveIORunning 和 SlaveSQLRunning 是Yes表明已經開始工作了。
執行一下指令，開始啟動主從同步, Slave_IO_Running: Connecting, Slave_SQL_Running: Yes 。
1 start slave; 1 mysql> show slave status \G;
2 *************************** 1. row ***************************
3 Slave_IO_State: Waiting for master to send event
4 Master_Host: 172.17.0.2
5 Master_User: slave
6 Master_Port: 3306
7 Connect_Retry: 30
8 Master_Log_File: edu-mysql-bin.000001
9 Read_Master_Log_Pos: 2351
10 Relay_Log_File: edu-mysql-relay-bin.000006
11 Relay_Log_Pos: 1259
12 Relay_Master_Log_File: edu-mysql-bin.000001
13 Slave_IO_Running: Yes
14 Slave_SQL_Running: Yes
15 Replicate_Do_DB:
16 Replicate_Ignore_DB:
17 Replicate_Do_Table:
18 Replicate_Ignore_Table:
19 Replicate_Wild_Do_Table:
20 Replicate_Wild_Ignore_Table:
21 Last_Errno: 0
22 Last_Error:
23 Skip_Counter: 0
24 Exec_Master_Log_Pos: 2351
25 Relay_Log_Space: 1640
26 Until_Condition: None 驗證同步是否成功：
1、我們在主服務這邊建立一個test庫，庫下面建立了一個person表，并增加了一條資料。
2、轉到從庫這邊，馬上就查詢到資料了
主從同步延遲解決方案
最近部門在招人，面試Java程式員的時候在資料庫部分問的最頻繁的問題就是這個，問題不難，不過很多候選人同學沒辦法比較完整的回答，跟今天的标題有點相關，我就放上來。
按照我們這邊的要求，主從庫同步應該是近實時的，極端情況下也不應該超過8s，如果超過，我們認為是有問題的。
- 保證資料庫處在最有狀态下：優化系統配置（連結層或者存儲引擎層）：最大連接配接數、允許錯誤數、允許逾時時間、pool_size、log_size，保證記憶體、CPU、存儲空間的擴容（硬體部分）。
- 業務量不多的情況下，不做讀寫分離。既然主從延遲是由于從庫同步寫庫不及時引起的，那我們也可以在有主從延遲的地方改變讀庫方式，由原來的讀從庫改為讀主庫。當然這也會增加代碼的一些邏輯複雜性。（部分業務讀主庫）
- 假如你的業務時間允許，你可以在寫入主庫的時候，確定資料都同步到從庫了之後才傳回這條資料寫入成功，當然如果有多個從庫，你也必須確定每個從庫都寫入成功。顯然，這個方案對性能和時間的消耗是極大的，不推薦。
- 可以引入redis或者其他nosql資料庫來存儲我們經常會産生主從延遲的業務資料。當我在寫入資料庫的同時，我再寫入一份到redis中。我們可以先去檢視redis中是否有這個資料，如果有我們就可以直接從redis中讀取這個資料。當資料真正同步到資料庫中的時候，再從redis中把資料删除。
- 任何的伺服器都是有吞吐量的限制的，沒有任何一個方案可以無限制的承載使用者的大量流量。是以我們必須估算好我們的伺服器能夠承載的流量上限是多少。達到這個上限之後，就要采取緩存，限流，降級的方式來應對我們的流量。這也是應對主從延遲的根本處理辦法。
- 如果系統流量确實龐大，單純的讀寫分離已經無法解決問題了，那麼就應該對資料庫進一步治理，垂直分區和水準分區是不錯的方式，下一章我們會詳細說說。
為幫助開發者們提升面試技能、有機會入職BATJ等大廠公司，特别制作了這個專輯——這一次整體放出。
大緻内容包括了： Java 集合、JVM、多線程、并發程式設計、設計模式、Spring全家桶、Java、MyBatis、ZooKeeper、Dubbo、Elasticsearch、Memcached、MongoDB、Redis、MySQL、RabbitMQ、Kafka、Linux、Netty、Tomcat等大廠面試題等、等技術棧！
歡迎大家關注公衆号【Java爛豬皮】，回複【666】，擷取以上最新Java後端架構VIP學習資料以及視訊學習教程，然後一起學習，一文在手，面試我有。
每一個專欄都是大家非常關心，和非常有價值的話題，如果我的文章對你有所幫助，還請幫忙點贊、好評、轉發一下，你的支援會激勵我輸出更高品質的文章，非常感謝！