【MySQL】MySQL 引擎特性基于 GTID 复制实现的工作原理

GTID (global transaction IDentifier) 是全局事务标识。具有全局唯一性，一个 GTID 在一个服务器上只执行一次，从而避免重复执行导致数据混乱或主从不一致。

GTID 怎么保证的全局唯一性？
GTID = source_id(数据库uuid即server_uuid) : transaction_id(从1开始自增长的序列号）
什么是 server_uuid ?
MySQL5.6 以后采用128位的 server_uuid 代替了32位的 server_id，server_id 依赖于my.cnf的手工配置，可能会有冲突，128位的uuid算法可以保证所有的 MySQL_uuid 不发生冲突。
uuid算法怎么保证不冲突的？
uuid=时间戳（当前时间戳，格林威治标准时间以来的纳秒数）+节点（机器Mac地址哈希）+时钟序列（随机生成两个字节）
GTID 的优势
在传统的复制里面，当发生故障需要主从切换时，服务器需要找到 binlog 和 pos 点，然后将其设为新的主节点开启复制，相对来说比较麻烦，也容易出错。在MySQL5.6里面，MySQL会通过内部机制自动匹配GTID断点，不再寻找 binlog 和 pos 点。
MySQL 怎么自动匹配 GTID 断点？
在每个事务的开头，GTID 被获取并保存在内存中。事务完成后，GTID被记录到二进制日志中，并标记事务已提交。
GTID EXCUTED 是从服务器中已经执行的 GTID 集合，会在内存和磁盘中同步保存，每次从服务器同步完成一个事务后，都会更新这些集合状态。
在服务器恢复时，MySQL 会读取 GTID 集合并恢复状态。通过对比 GTID 集合，确保恢复后的数据一致性

模拟GTID复制

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package main

import (
    "fmt"
    "io/ioutil"
    "os"
    "strings"
    "sync"
    "time"
)

func initializeFile(filePath string, content string) {
    ioutil.WriteFile(filePath, []byte(content), 0644)
}

func appendToFile(filePath, content string) {
    f, _ := os.OpenFile(filePath, os.O_APPEND|os.O_WRONLY, 0644)
    defer f.Close()
    f.WriteString(content)
}

func readFile(filePath string) string {
    content, _ := ioutil.ReadFile(filePath)
    return string(content)
}

func monitorSourceFileAndUpdateBinlog(sourceFile, binlogFile string, stopCh chan bool) {
    ticker := time.NewTicker(2 * time.Second)
    defer ticker.Stop()
    var lastContent string

    for {
        select {
        case <-stopCh:
            return
        case <-ticker.C:
            currentContent := readFile(sourceFile)
            if currentContent != lastContent {
                gtid := fmt.Sprintf("GTID=%d\n", time.Now().UnixNano())
                appendToFile(binlogFile, gtid)
                appendToFile(binlogFile, currentContent[len(lastContent):])
                lastContent = currentContent
            }
        }
    }
}

func monitorBinlogAndUpdateRelaylog(binlogFile, relaylogFile string, stopCh chan bool) {
    ticker := time.NewTicker(2 * time.Second)
    defer ticker.Stop()
    var lastContent string

    for {
        select {
        case <-stopCh:
            return
        case <-ticker.C:
            currentContent := readFile(binlogFile)
            if currentContent != lastContent {
                appendToFile(relaylogFile, currentContent[len(lastContent):])
                lastContent = currentContent
            }
        }
    }
}

func monitorRelaylogAndUpdateTarget(relaylogFile, targetFile string, stopCh chan bool) {
    ticker := time.NewTicker(2 * time.Second)
    defer ticker.Stop()
    var lastContent string

    for {
        select {
        case <-stopCh:
            return
        case <-ticker.C:
            currentContent := readFile(relaylogFile)
            if currentContent != lastContent {
                // Remove GTID lines
                lines := strings.Split(currentContent[len(lastContent):], "\n")
                for _, line := range lines {
                    if !strings.HasPrefix(line, "GTID=") && line != "" {
                        appendToFile(targetFile, line+"\n")
                    }
                }
                lastContent = currentContent
            }
        }
    }
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    stopCh := make(chan bool)

    // 文件路径与初始内容设置
    sourceFile := "txt1"
    targetFile := "txt2"
    binlogFile := "binlog"
    relaylogFile := "relaylog"

    // 初始化文件
    initializeFile(sourceFile, "Initial content\n")
    initializeFile(targetFile, "")
    initializeFile(binlogFile, "")
    initializeFile(relaylogFile, "")

    // 启动监控协程
    wg.Add(3)
    go func() {
        defer wg.Done()
        monitorSourceFileAndUpdateBinlog(sourceFile, binlogFile, stopCh)
    }()
    go func() {
        defer wg.Done()
        monitorBinlogAndUpdateRelaylog(binlogFile, relaylogFile, stopCh)
    }()
    go func() {
        defer wg.Done()
        monitorRelaylogAndUpdateTarget(relaylogFile, targetFile, stopCh)
    }()

    // 模拟用户输入以停止监控
    fmt.Println("Press Enter to stop monitoring...")
    fmt.Scanln()

    // 通知监控协程停止
    stopCh <- true

    // 等待所有协程结束
    wg.Wait()
    fmt.Println("Replication completed.")
}

【MySQL】MySQL 引擎特性 基于 GTID 复制实现的工作原理

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