【Canal源码分析】parser工作过程

本文主要分析的部分是instance启动时，parser的一个启动和工作过程。主要关注的是AbstractEventParser的start()方法中的parseThread。

一、序列图

instance工作过程一.png

二、源码分析

parseThread中包含的内容比较清晰，代码不是很长，我们逐步分析下。

2.1 构造数据库连接

erosaConnection = buildErosaConnection();

这里构造的，应该是一个mysql的链接，包括的内容都是从配置文件中过来的一些信息，包括mysql的地址，账号密码等。

2.2 启动心跳线程

startHeartBeat(erosaConnection);

这里的心跳，感觉是个假的心跳，并没有用到connection相关的内容。启动一个定时任务，默认3s发送一个心跳的binlog给sink阶段，表名parser还在工作。在sink阶段，会把心跳的binlog直接过滤，不会走到store过程。

2.3 dump之前准备工作

这一步的代码也不复杂。

preDump(erosaConnection);

我们看看preDump都能够做什么？在MysqlEventParser中，我们可以看到，主要做了几件事：

• 针对binlog格式进行过滤，也就是我们在配置文件中指定binlog的格式，不过目前我们默认的都是ROW模式。
• 针对binlog image进行过滤，目前默认是FULL，也就是binlog记录的是变更前后的数据，如果配置为minimal，那么只记录变更后的值，可以减少binlog的文件大小。
• 构造表结构源数据的缓存TableMetaCache

2.4 获取最后的位置信息

这一步是比较核心的，也是保证binlog不丢失的核心代码。

EntryPosition position = findStartPosition(erosaConnection);
final EntryPosition startPosition = position;
if (startPosition == null) {
    throw new CanalParseException("can't find start position for " + destination);
}

if (!processTableMeta(startPosition)) {
    throw new CanalParseException("can't find init table meta for " + destination
                                  + " with position : " + startPosition);
}

具体的findStartPosition是怎么实现的，请查阅下一篇文章。

如果没有找到最后的位置信息，那么直接抛出异常，否则还要进行一次判断，也就是processTableMeta，我们看下这个方法做了什么。

protected boolean processTableMeta(EntryPosition position) {
    if (isGTIDMode()) {
        if (binlogParser instanceof LogEventConvert) {
            // 记录gtid
            ((LogEventConvert) binlogParser).setGtidSet(MysqlGTIDSet.parse(position.getGtid()));
        }
    }

    if (tableMetaTSDB != null) {
        if (position.getTimestamp() == null || position.getTimestamp() <= 0) {
            throw new CanalParseException("use gtid and TableMeta TSDB should be config timestamp > 0");
        }

        return tableMetaTSDB.rollback(position);
    }

    return true;
}

如果开启了GTID模式，那么直接设置GTID集合。如果tableMetaTSDB不为空，那么直接根据位置信息回滚到对应的表结构。这个tableMetaTSDB记录的是一个表结构的时序，使用的是Druid的一个功能，把所有DDL记录在数据库中，一般来说，每24小时生成一份快照插入到数据库中，这样能解决DDL产生的表结构不一致的问题，也就是增加了一个表结构的回溯功能。

这边的rollback主要做的事情为：

• 根据位置信息position从数据库去查询对应的信息，包括binlog文件名、位点等。然后记录到内存中，使用的Druid的SchemaRepository.console方法。

2.5 开始dump数据

在dump之前，代码中构造了一个sink类，也就是SinkFunction。里面定义了一个sink方法，主要的内容是对哪些数据进行过滤。

try {
    CanalEntry.Entry entry = parseAndProfilingIfNecessary(event, false);

    if (!running) {
        return false;
    }

    if (entry != null) {
        exception = null; // 有正常数据流过，清空exception
        transactionBuffer.add(entry);
        // 记录一下对应的positions
        this.lastPosition = buildLastPosition(entry);
        // 记录一下最后一次有数据的时间
        lastEntryTime = System.currentTimeMillis();
    }
    return running;
} catch (TableIdNotFoundException e) {
    throw e;
} catch (Throwable e) {
    if (e.getCause() instanceof TableIdNotFoundException) {
        throw (TableIdNotFoundException) e.getCause();
    }
    // 记录一下，出错的位点信息
    processSinkError(e,
        this.lastPosition,
        startPosition.getJournalName(),
        startPosition.getPosition());
    throw new CanalParseException(e); // 继续抛出异常，让上层统一感知
}

首先判断parser是否在运行，如果不运行，那么就直接抛弃。运行时，判断entry是否为空，不为空的情况下，直接将entry加入到transactionBuffer中。这里我们说下这个transactionBuffer，其实类似于Disruptor中的一个环形队列（默认长度为1024），维护了几个指针，包括put、get、ack三个指针，里面存储了需要进行传递到下一阶段的数据。

加到环形队列之后，记录一下当前的位置信息和时间。如果这个过程出错了，需要记录下出错的位置信息，这里的processSinkError其实就是打印了一下错误日志，然后抛出了一个CanalException，让上一层感知。

说了这么多，还没到真正开始dump的地方。下面开始吧。

if (isGTIDMode()) {
    erosaConnection.dump(MysqlGTIDSet.parse(startPosition.getGtid()), sinkHandler);
} else {
    if (StringUtils.isEmpty(startPosition.getJournalName()) && startPosition.getTimestamp() != null) {
        erosaConnection.dump(startPosition.getTimestamp(), sinkHandler);
    } else {
        erosaConnection.dump(startPosition.getJournalName(),
                startPosition.getPosition(),
                sinkHandler);
    }
}

在新版本中，增加了GTID的模式，所以这里的dump需要判断怎么dump，发送什么命令给mysql来获取什么样的binlog。

2.5.1 GTID模式

如果开启了GTID模式（在instance.properties开启），那么需要发送COM_BINLOG_DUMP_GTID命令，然后开始接受binlog信息，进行binlog处理。

public void dump(GTIDSet gtidSet, SinkFunction func) throws IOException {
    updateSettings();
    sendBinlogDumpGTID(gtidSet);

    DirectLogFetcher fetcher = new DirectLogFetcher(connector.getReceiveBufferSize());
    fetcher.start(connector.getChannel());
    LogDecoder decoder = new LogDecoder(LogEvent.UNKNOWN_EVENT, LogEvent.ENUM_END_EVENT);
    LogContext context = new LogContext();
    while (fetcher.fetch()) {
        LogEvent event = null;
        event = decoder.decode(fetcher, context);

        if (event == null) {
            throw new CanalParseException("parse failed");
        }

        if (!func.sink(event)) {
            break;
        }
    }
}

调用LogDecoder.decode方法，对二进制进行解析，解析为我们需要的LogEvent，如果解析失败，抛出异常。否则进行sink，如果sink返回的false，那么直接跳过，否则加入到transactionBuffer中。

2.5.2 非GTID模式

这块有个逻辑判断，如果找到的最后的位置信息中包含了时间戳，如果没有binlog文件名，那么在MysqlConnection中直接报错，也就是必须既要有时间戳，又要有binlog文件名，才能进行dump操作。

这里的dump分了两步，第一步就是发送COM_REGISTER_SLAVE命令，伪装自己是一个slave，然后发送COM_BINLOG_DUMP命令接收binlog。

public void dump(String binlogfilename, Long binlogPosition, SinkFunction func) throws IOException {
    updateSettings();
    sendRegisterSlave();
    sendBinlogDump(binlogfilename, binlogPosition);
    DirectLogFetcher fetcher = new DirectLogFetcher(connector.getReceiveBufferSize());
    fetcher.start(connector.getChannel());
    LogDecoder decoder = new LogDecoder(LogEvent.UNKNOWN_EVENT, LogEvent.ENUM_END_EVENT);
    LogContext context = new LogContext();
    while (fetcher.fetch()) {
        LogEvent event = null;
        event = decoder.decode(fetcher, context);

        if (event == null) {
            throw new CanalParseException("parse failed");
        }

        if (!func.sink(event)) {
            break;
        }

        if (event.getSemival() == 1) {
            sendSemiAck(context.getLogPosition().getFileName(), binlogPosition);
        }
    }
}

这里有个mysql半同步的标识，semival。如果semival==1，说明需要进行ack，发送SEMI_SYNC_ACK给master（我们这边more都不开启）。

2.5.3 异常处理

如果整个过程中发生了异常，有以下几种处理方式：

• 没有找到表，说明起始的position在一个事务中，需要重新找到事务的开始点
• 其他异常，processDumpError，如果是IO异常，而且message中包含errno = 1236错误，表示从master读取binlog发生致命错误，处理方法如下：http://blog.sina.com.cn/s/blog_a1e9c7910102wv2v.html。
• 如果当前parser不在运行，抛出异常；如果在运行，抛出异常之后，发送一个告警信息。
• 异常处理完成后，在finally中，首先将当前线程置为interrupt，然后关闭mysql连接。如果关闭连接过程中，抛出异常，需要进行处理。
• 整个异常处理后，首先暂停sink过程，然后重置缓冲队列TransctionBuffer，重置binlogParser。最后，如果parser还在运行，那么sleep一段时间后重试。

} catch (TableIdNotFoundException e) {
    exception = e;
    // 特殊处理TableIdNotFound异常,出现这样的异常，一种可能就是起始的position是一个事务当中，导致tablemap
    // Event时间没解析过
    needTransactionPosition.compareAndSet(false, true);
    logger.error(String.format("dump address %s has an error, retrying. caused by ",
        runningInfo.getAddress().toString()), e);
} catch (Throwable e) {
    processDumpError(e);
    exception = e;
    if (!running) {
        if (!(e instanceof java.nio.channels.ClosedByInterruptException || e.getCause() instanceof java.nio.channels.ClosedByInterruptException)) {
            throw new CanalParseException(String.format("dump address %s has an error, retrying. ",
                runningInfo.getAddress().toString()), e);
        }
    } else {
        logger.error(String.format("dump address %s has an error, retrying. caused by ",
            runningInfo.getAddress().toString()), e);
        sendAlarm(destination, ExceptionUtils.getFullStackTrace(e));
    }
} finally {
    // 重新置为中断状态
    Thread.interrupted();
    // 关闭一下链接
    afterDump(erosaConnection);
    try {
        if (erosaConnection != null) {
            erosaConnection.disconnect();
        }
    } catch (IOException e1) {
        if (!running) {
            throw new CanalParseException(String.format("disconnect address %s has an error, retrying. ",
                runningInfo.getAddress().toString()),
                e1);
        } else {
            logger.error("disconnect address {} has an error, retrying., caused by ",
                runningInfo.getAddress().toString(),
                e1);
        }
    }
}
// 出异常了，退出sink消费，释放一下状态
eventSink.interrupt();
transactionBuffer.reset();// 重置一下缓冲队列，重新记录数据
binlogParser.reset();// 重新置位

if (running) {
    // sleep一段时间再进行重试
    try {
        Thread.sleep(10000 + RandomUtils.nextInt(10000));
    } catch (InterruptedException e) {
    }
}