MySQL主从复制面试之和原理

一、什么是主从复制?

主从复制，是用来建立一个和主数据库完全一样的数据库环境，称为从数据库；主数据库一般是准实时的业务数据库。

二、主从复制的作用（好处，或者说为什么要做主从）重点!

1、做数据的热备，作为后备数据库，主数据库服务器故障后，可切换到从数据库继续工作，避免数据丢失。
2、架构的扩展。业务量越来越大，I/O访问频率过高，单机无法满足，此时做多库的存储，降低磁盘I/O访问的频率，提高单个机器的I/O性能。
3、读写分离，使数据库能支撑更大的并发。在报表中尤其重要。由于部分报表sql语句非常的慢，导致锁表，影响前台服务。如果前台使用master，报表使用slave，那么报表sql将不会造成前台锁，保证了前台速度。

三、主从复制的原理（重中之重，面试必问）：
1.数据库有个bin-log二进制文件，记录了所有sql语句。
2.我们的目标就是把主数据库的bin-log文件的sql语句复制过来。
3.让其在从数据的relay-log重做日志文件中再执行一次这些sql语句即可。
4.下面的主从配置就是围绕这个原理配置
5.具体需要三个线程来操作：

	1.binlog输出线程:每当有从库连接到主库的时候，主库都会创建一个线程然后发送binlog内容到从库。在从库里，当复制开始的时候，从库就会创建两个线程进行处理：
	2.从库I/O线程:当START SLAVE语句在从库开始执行之后，从库创建一个I/O线程，该线程连接到主库并请求主库发送binlog里面的更新记录到从库上。从库I/O线程读取主库的binlog输出线程发送的更新并拷贝这些更新到本地文件，其中包括relay log文件。
	3.从库的SQL线程:从库创建一个SQL线程，这个线程读取从库I/O线程写到relay log的更新事件并执行。

可以知道，对于每一个主从复制的连接，都有三个线程。拥有多个从库的主库为每一个连接到主库的从库创建一个binlog输出线程，每一个从库都有它自己的I/O线程和SQL线程。

主从复制如图：


步骤一：主库db的更新事件(update、insert、delete)被写到binlog
步骤二：从库发起连接，连接到主库
步骤三：此时主库创建一个binlog dump thread线程，把binlog的内容发送到从库
步骤四：从库启动之后，创建一个I/O线程，读取主库传过来的binlog内容并写入到relay log.
步骤五：还会创建一个SQL线程，从relay log里面读取内容，从Exec_Master_Log_Pos位置开始执行读取到的更新事件，将更新内容写入到slave的db.

四、主从复制的方式

一主一从
主主复制
一主多从—扩展系统读取的性能，因为读是在从库读取的；
多主一从—5.7开始支持
联级复制

五、用途及条件

1.mysql主从复制用途
	实时灾备，用于故障切换
	读写分离，提供查询服务
	备份，避免影响业务
2.主从部署必要条件：
	主库开启binlog日志（设置log-bin参数）
	主从server-id不同
	从库服务器能连通主库

六、问题及解决办法

mysql主从复制存在的问题：
	主库宕机后，数据可能丢失
	从库只有一个sql Thread，主库写压力大，复制很可能延时
解决方法：
	半同步复制—解决数据丢失的问题
并行复制—-解决从库复制延迟的问题

七、半同步复制

mysql semi-sync（半同步复制）
	半同步复制： 
		- 5.5集成到mysql，以插件的形式存在，需要单独安装 
		- 确保事务提交后binlog至少传输到一个从库 
		- 不保证从库应用完这个事务的binlog 
		- 性能有一定的降低，响应时间会更长 
		- 网络异常或从库宕机，卡主主库，直到超时或从库恢复

主从复制–异步复制原理

半同步复制原理：

事务在主库写完binlog后需要从库返回一个已接受，才放回给客户端；
5.5集成到mysql，以插件的形式存在，需要单独安装
确保事务提交后binlog至少传输到一个从库
不保证从库应用完成这个事务的binlog
性能有一定的降低
网络异常或从库宕机，卡主库，直到超时或从库恢复 

八、并行复制

mysql并行复制
社区版5.6中新增
并行是指从库多线程apply binlog库级别并行应用binlog，同一个库数据更改还是串行的(5.7版并行复制基				于事务组)设置
设置sql线程数为10

set global slave_parallel_workers=10;
九、其他
部分数据复制

主库添加参数：
	binlog_do_db=db1
	binlog_ignore_db=db1
	binlog_ignore_db=db2
或从库添加参数
	replicate_do_db=db1
	replicate_ignore_db=db1
	replicate_do_table=db1.t1
	replicate_wild_do_table=db%.%
	replicate_wild_ignore_table=db1.%

联级复制（常用）
A->B->C
B中添加参数：

	log_slave_updates

B将把A的binlog记录到自己的binlog日志中

复制的监控：

show  slave status \G

复制出错处理

常见：1062（主键冲突），1032（记录不存在） 
解决： 
	手动处理 
	- 跳过复制错误：set global sql_slave_skip_counter=1

mysql主从复制是mysql高可用性，高性能（负载均衡）的基础
简单，灵活，部署方式多样，可以根据不同业务场景部署不同复制结构
复制过程中应该时刻监控复制状态，复制出错或延时可能给系统造成影响
mysql主从复制目前也存在一些问题，可以根据需要部署复制增强功能