第 12 章：主从复制
第 12 章：主从复制
主从复制是 MySQL 高可用、读写分离的基础。本章详解复制原理与配置。
12.1 复制原理
12.1.1 复制流程
主库 (Master) 从库 (Slave)
┌─────────────┐ ┌─────────────┐
│ 执行写操作 │ │ │
│ ↓ │ │ │
│ 写入 Binlog │───Binlog Dump──→│ I/O Thread │
│ │ │ ↓ │
│ │ │ 写入 Relay Log│
│ │ │ ↓ │
│ │ │ SQL Thread │
│ │ │ ↓ │
│ │ │ 重放 SQL │
└─────────────┘ └─────────────┘
三个关键线程：
- Binlog Dump Thread（主库）：读取 Binlog 发送给从库
- I/O Thread（从库）：接收 Binlog 并写入 Relay Log
- SQL Thread（从库）：读取 Relay Log 并重放
12.1.2 复制格式
| 格式 | 说明 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| STATEMENT | 记录 SQL 语句 | 日志量小 | 非确定性函数可能不一致 |
| ROW | 记录行变更 | 数据一致性好 | 日志量大 |
| MIXED | 自动选择 | 兼顾两者 | 不是所有场景都切换 |
-- 查看复制格式
SHOW VARIABLES LIKE 'binlog_format';
-- 推荐使用 ROW 格式
SET GLOBAL binlog_format = 'ROW';
12.2 异步复制配置
12.2.1 主库配置
# my.cnf - 主库
[mysqld]
server-id = 1
log-bin = mysql-bin
binlog-format = ROW
sync_binlog = 1
innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
-- 创建复制用户
CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY 'Repl!Str0ngPass';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;
-- 查看主库状态
SHOW MASTER STATUS;
-- +------------------+----------+--------------+
-- | File | Position | Binlog_Do_DB |
-- +------------------+----------+--------------+
-- | mysql-bin.000003 | 785 | |
-- +------------------+----------+--------------+
12.2.2 从库配置
# my.cnf - 从库
[mysqld]
server-id = 2
relay-log = relay-bin
read-only = ON
super-read-only = ON
-- 配置主库连接信息（MySQL 8.0.23+）
CHANGE REPLICATION SOURCE TO
SOURCE_HOST = '192.168.1.100',
SOURCE_PORT = 3306,
SOURCE_USER = 'repl',
SOURCE_PASSWORD = 'Repl!Str0ngPass',
SOURCE_LOG_FILE = 'mysql-bin.000003',
SOURCE_LOG_POS = 785;
-- 启动复制
START REPLICA;
-- 查看复制状态
SHOW REPLICA STATUS\G
12.2.3 关键状态指标
SHOW REPLICA STATUS\G
-- 重点关注：
-- Replica_IO_Running: Yes ← I/O 线程是否运行
-- Replica_SQL_Running: Yes ← SQL 线程是否运行
-- Seconds_Behind_Source: 0 ← 复制延迟（秒）
-- Last_Error: ← 最后错误信息
-- Retrieved_Source_Log_File ← 已获取的主库 Binlog 文件
-- Executed_Source_Log_File ← 已执行的主库 Binlog 文件
12.3 半同步复制（Semi-Synchronous Replication）
12.3.1 原理
异步复制：主库提交后不等从库确认，可能丢失数据。 半同步复制：主库至少等一个从库确认收到 Binlog 后才返回成功。
异步复制：主库 → 写 Binlog → 返回客户端
半同步复制：主库 → 写 Binlog → 等待从库确认 → 返回客户端
↘ 从库收到并写入 Relay Log → 确认
12.3.2 配置
-- 主库安装插件
INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_source SONAME 'semisync_source.so';
SET GLOBAL rpl_semi_sync_source_enabled = ON;
SET GLOBAL rpl_semi_sync_source_timeout = 5000; -- 超时5秒降级为异步
-- 从库安装插件
INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_replica SONAME 'semisync_replica.so';
SET GLOBAL rpl_semi_sync_replica_enabled = ON;
-- 重启复制
STOP REPLICA;
START REPLICA;
12.4 GTID 复制
12.4.1 概述
GTID（Global Transaction Identifier）为每个事务分配全局唯一标识，简化复制管理。
格式：source_uuid:transaction_id
示例：3e11fa47-71ca-11e1-9e33-c80aa9429562:23
12.4.2 配置
# my.cnf - 主库和从库都需要
[mysqld]
gtid_mode = ON
enforce_gtid_consistency = ON
log-bin = mysql-bin
server-id = 1 # 每个实例不同
-- 从库配置 GTID 复制
CHANGE REPLICATION SOURCE TO
SOURCE_HOST = '192.168.1.100',
SOURCE_USER = 'repl',
SOURCE_PASSWORD = 'Repl!Str0ngPass',
SOURCE_AUTO_POSITION = 1; -- 使用 GTID 自动定位
START REPLICA;
12.4.3 GTID 优势
| 维度 | 传统复制 | GTID 复制 |
|---|---|---|
| 故障切换 | 需要手动指定 Binlog 文件和位置 | 自动定位 |
| 主从切换 | 复杂 | 简单 |
| 数据一致性 | 需要额外检查 | 内置保障 |
| 跳过事务 | 复杂 | 简单 |
12.5 复制延迟处理
12.5.1 延迟监控
-- 查看延迟
SHOW REPLICA STATUS\G
-- Seconds_Behind_Source
-- 更精确的延迟监控（基于心跳）
-- 主库设置
SET GLOBAL rpl_semi_sync_source_timeout = 5000;
-- 查看延迟
SELECT * FROM performance_schema.replication_connection_status;
SELECT * FROM performance_schema.replication_applier_status_by_worker;
12.5.2 延迟优化
-- 1. 使用多线程复制（MySQL 5.7+）
SET GLOBAL slave_parallel_workers = 4;
SET GLOBAL slave_parallel_type = 'LOGICAL_CLOCK'; -- 5.7+
SET GLOBAL replica_parallel_workers = 4; -- 8.0+
SET GLOBAL replica_parallel_type = 'LOGICAL_CLOCK';
-- 2. 从库配置
[mysqld]
replica_parallel_workers = 8
replica_parallel_type = LOGICAL_CLOCK
replica_preserve_commit_order = ON
12.6 延迟从库（Delayed Replica）
-- 设置从库延迟 1 小时执行（用于数据误操作恢复）
CHANGE REPLICATION SOURCE TO SOURCE_DELAY = 3600;
-- 如果主库误删数据，可以在延迟从库上找到数据
STOP REPLICA;
START REPLICA UNTIL SQL_BEFORE_GTIDS = 'gtid_to_stop_before';
12.7 主从切换
-- 1. 确认从库已追上主库
SHOW REPLICA STATUS\G -- Seconds_Behind_Source = 0
-- 2. 主库设为只读
SET GLOBAL read_only = ON;
SET GLOBAL super_read_only = ON;
-- 3. 从库停止复制，设为可写
STOP REPLICA;
SET GLOBAL read_only = OFF;
SET GLOBAL super_read_only = OFF;
-- 4. 其他从库指向新主库
CHANGE REPLICATION SOURCE TO
SOURCE_HOST = 'new_master_ip',
SOURCE_AUTO_POSITION = 1;
START REPLICA;
业务场景
场景 1：读写分离架构
应用层
├── 写操作 → 主库
└── 读操作 → 从库 1 / 从库 2 / 从库 3
使用 ProxySQL 实现自动读写分离：
-- ProxySQL 配置（简化示例）
-- 定义后端 MySQL 实例
INSERT INTO mysql_servers (hostgroup_id, hostname, port) VALUES
(10, '192.168.1.100', 3306), -- 写组
(20, '192.168.1.101', 3306), -- 读组
(20, '192.168.1.102', 3306); -- 读组
-- 读写分离规则
INSERT INTO mysql_query_rules (rule_id, active, match_pattern, destination_hostgroup) VALUES
(1, 1, '^SELECT.*FOR UPDATE', 10), -- SELECT FOR UPDATE 走主库
(2, 1, '^SELECT', 20); -- 普通 SELECT 走从库