canal 是阿里巴巴旗下的一款开源项目,纯Java开发。基于数据库增量日志解析,提供增量数据订阅&消费,目前主要支持了MySQL(也支持mariaDB)。

canal [kə’næl],译意为水道/管道/沟渠,主要用途是基于 MySQL 数据库增量日志解析,提供增量数据订阅和消费。
基于日志增量订阅和消费的业务包括
当前的 canal 支持源端 MySQL 版本包括 5.1.x , 5.5.x , 5.6.x , 5.7.x , 8.0.x

Canal工作原理

EventParser在向MySQL发送dump命令之前会先从Log Position中获取上次解析成功的位置(如果是第一次启动,则获取初始指定位置或者当前数据段binlog位点)。mysql接受到dump命令后,由EventParser从mysql上pull binlog数据进行解析并传递给EventSink(传递给EventSink模块进行数据存储,是一个阻塞操作,直到存储成功 ),传送成功之后更新Log Position。流程图如下:

Message getWithoutAck(int batchSize),允许指定batchSize,一次可以获取多条,每次返回的对象为Message,包含的内容为:batch id[唯一标识]和entries[具体的数据对象]
void rollback(long batchId),顾名思义,回滚上次的get请求,重新获取数据。基于get获取的batchId进行提交,避免误操作
void ack(long batchId),顾名思议,确认已经消费成功,通知server删除数据。基于get获取的batchId进行提交,避免误操作
准备
log-bin=mysql-bin #binlog文件名
binlog_format=ROW #选择row模式
server_id=1 #mysql实例id,不能和canal的slaveId重复
注意:针对阿里云 RDS for MySQL , 默认打开了 binlog , 并且账号默认具有 binlog dump 权限 , 不需要任何权限或者 binlog 设置,可以直接跳过这一步
MySQL的binLog
CREATE USER canal IDENTIFIED BY 'canal';
GRANT SELECT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'canal'@'%';
-- GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'canal'@'%' ;
FLUSH PRIVILEGES;
启动

canal-adapter(canal-client)
相当于canal的客户端,会从canal-server中获取数据(需要配置为tcp方式),然后对数据进行同步,可以同步到MySQL、Elasticsearch和HBase等存储中去。相较于canal-server自带的canal.serverMode,canal-adapter提供的下游数据接受更为广泛。
canal-admin
为canal提供整体配置管理、节点运维等面向运维的功能,提供相对友好的WebUI操作界面,方便更多用户快速和安全的操作。
canal-deployer(canal-server)
可以直接监听MySQL的binlog,把自己伪装成MySQL的从库,只负责接收数据,并不做处理。接收到MySQL的binlog数据后可以通过配置canal.serverMode:tcp, kafka, rocketMQ, rabbitMQ连接方式发送到对应的下游。其中tcp方式可以自定义canal客户端进行接受数据,较为灵活。
#################################################
## mysql serverId , v1.0.26+ will autoGen
# mysql 集群配置中的serverId概念,需要保证和当前mysql集群中id唯一 (v1.1.x版本之后canal会自动生成,不需要手工指定)
canal.instance.mysql.slaveId=1212
# enable gtid use true/false
# 是否启用mysql gtid的订阅模式
canal.instance.gtidon=false
# position info
# mysql 主库链接地址
canal.instance.master.address=127.0.0.1:3306
# mysql 主库链接时起始的binlog文件
canal.instance.master.journal.name=
# mysql 主库链接时起始的binlog偏移量
canal.instance.master.position=
# mysql 主库链接时起始的binlog的时间戳
canal.instance.master.timestamp=
# mysql 主库链接时对应的gtid位点
canal.instance.master.gtid=
# rds oss binlog
canal.instance.rds.accesskey=
canal.instance.rds.secretkey=
# aliyun rds 对应的实例id信息(如果不需要在本地binlog超过18小时被清理后自动下载oss上的binlog,可以忽略该值)
canal.instance.rds.instanceId=
# table meta tsdb info
canal.instance.tsdb.enable=true
#canal.instance.tsdb.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/canal_tsdb
#canal.instance.tsdb.dbUsername=canal
#canal.instance.tsdb.dbPassword=canal
#canal.instance.standby.address =
#canal.instance.standby.journal.name =
#canal.instance.standby.position =
#canal.instance.standby.timestamp =
#canal.instance.standby.gtid=
# username/password
# mysql 数据库帐号
canal.instance.dbUsername=canal
# mysql 数据库密码
canal.instance.dbPassword=canal
# mysql 数据解析编码,代表数据库的编码方式对应到 java 中的编码类型,比如 UTF-8,GBK , ISO-8859-1
canal.instance.connectionCharset = UTF-8
# enable druid Decrypt database password
canal.instance.enableDruid=false
#canal.instance.pwdPublicKey=MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBALK4BUxdDltRRE5/zXpVEVPUgunvscYFtEip3pmLlhrWpacX7y7GCMo2/JM6LeHmiiNdH1FWgGCpUfircSwlWKUCAwEAAQ==
# table regex
# mysql 数据解析关注的表,Perl正则表达式,多个正则之间以逗号(,)分隔,转义符需要双斜杠(\\)
# 注意:此过滤条件只针对row模式的数据有效(ps. mixed/statement因为不解析sql,所以无法准确提取tableName进行过滤)
canal.instance.filter.regex=.*\\..*
# table black regex
# mysql 数据解析表的黑名单,表达式规则见白名单的规则
canal.instance.filter.black.regex=mysql\\.slave_.*
# table field filter(format: schema1.tableName1:field1/field2,schema2.tableName2:field1/field2)
#canal.instance.filter.field=test1.t_product:id/subject/keywords,test2.t_company:id/name/contact/ch
# table field black filter(format: schema1.tableName1:field1/field2,schema2.tableName2:field1/field2)
#canal.instance.filter.black.field=test1.t_product:subject/product_image,test2.t_company:id/name/contact/ch
# mq config
canal.mq.topic=yang
# dynamic topic route by schema or table regex
#canal.mq.dynamicTopic=mytest1.user,topic2:mytest2\\..*,.*\\..*
canal.mq.partition=0
# hash partition config
#canal.mq.enableDynamicQueuePartition=false
#canal.mq.partitionsNum=3
#canal.mq.dynamicTopicPartitionNum=test.*:4,mycanal:6
#canal.mq.partitionHash=test.table:id^name,.*\\..*
#################################################
#如果系统是1个 cpu,需要将 canal.instance.parser.parallel 设置为 false
常见的匹配规则:
所有表:.* or .\…
canal schema下所有表: canal\…*
canal下的以canal打头的表:canal.canal.*
canal schema下的一张表:canal.test1
多个规则组合使用:canal\…*,mysql.test1,mysql.test2 (逗号分隔)
进入bin目录下启动虚拟机的mysql
工程搭建
# 服务端口
server.port=10000
# 服务名
spring.application.name=canal-client
# 环境设置:dev、test、prod
spring.profiles.active=dev
# mysql数据库连接
spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/yang?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&autoReconnect=true&failOverReadOnly=false&useSSL=true&zeroDateTimeBehavior=convertToNull&allowMultiQueries=true&serverTimezone=UTC
spring.datasource.username=root
spring.datasource.password=root
# 监听样例使用
# canal.client.instances.example.host=127.0.0.1
# canal.client.instances.example.port=11111
canal 依赖
<dependency>
<groupId>com.alibaba.otter</groupId>
<artifactId>canal.client</artifactId>
<version>1.1.0</version>
</dependency>
其他依赖(用则添加)
<dependency>
<groupId>commons-dbutils</groupId>
<artifactId>commons-dbutils</artifactId>
<version>1.7</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-jdbc</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<version>8.0.17</version>
</dependency>
官网样例
package com.example.canal.yang;
import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnector;
import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnectors;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.*;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.Message;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.List;
@Component
public class CanalClient {
private final static int BATCH_SIZE = 1000;
/**
* @Description: canal 客户端
* @Author: yangjj_tc
* @Date: 2022/11/11 11:38
*/
public void run() throws Exception {
// 创建链接
CanalConnector connector =
CanalConnectors.newSingleConnector(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 11111), "example", "canal", "canal");
try {
// 打开连接
connector.connect();
// 订阅数据库表,来覆盖服务端初始化时的设置
connector.subscribe(".*\..*");
// 回滚到未进行ack的地方,下次fetch的时候,可以从最后一个没有ack的地方开始拿
connector.rollback();
while (true) {
// 获取指定数量的数据
Message message = connector.getWithoutAck(BATCH_SIZE);
// 获取批量ID
long batchId = message.getId();
// 获取批量的数量
int size = message.getEntries().size();
// 如果没有数据
if (batchId == -1 || size == 0) {
try {
// 线程休眠2秒
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
} else {
// 如果有数据,处理数据
printEntry(message.getEntries());
}
// 进行 batch id 的确认
connector.ack(batchId);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
connector.disconnect();
}
}
/**
* @Description: canal server 解析binlog获得的实体类信息
* @Author: yangjj_tc
* @Date: 2022/11/11 11:37
*/
private static void printEntry(List<Entry> entrys) {
for (Entry entry : entrys) {
if (entry.getEntryType() == EntryType.TRANSACTIONBEGIN
|| entry.getEntryType() == EntryType.TRANSACTIONEND) {
// 开启/关闭事务的实体类型,跳过
continue;
}
// RowChange对象,包含了一行数据变化的所有特征
RowChange rowChage;
try {
rowChage = RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException("ERROR ## parser of eromanga-event has an error , data:" + entry.toString(),
e);
}
// 获取操作类型:insert/update/delete类型
EventType eventType = rowChage.getEventType();
// 打印Header信息
System.out.println(String.format("================》; binlog[%s:%s] , name[%s,%s] , eventType : %s",
entry.getHeader().getLogfileName(), entry.getHeader().getLogfileOffset(),
entry.getHeader().getSchemaName(), entry.getHeader().getTableName(), eventType));
// 判断是否是DDL语句
if (rowChage.getIsDdl()) {
System.out.println("================》;isDdl: true,sql:" + rowChage.getSql());
}
// 获取RowChange对象里的每一行数据,打印出来
for (RowData rowData : rowChage.getRowDatasList()) {
// 如果是删除语句
if (eventType == EventType.DELETE) {
printColumn(rowData.getBeforeColumnsList());
// 如果是新增语句
} else if (eventType == EventType.INSERT) {
printColumn(rowData.getAfterColumnsList());
// 如果是更新的语句
} else {
// 变更前的数据
System.out.println("------->; before");
printColumn(rowData.getBeforeColumnsList());
// 变更后的数据
System.out.println("------->; after");
printColumn(rowData.getAfterColumnsList());
}
}
}
}
private static void printColumn(List<Column> columns) {
for (Column column : columns) {
System.out.println(column.getName() + " : " + column.getValue() + " update=" + column.getUpdated());
}
}
}
表数据同步样例
package com.example.canal.yang;
import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnector;
import com.alibaba.otter.canal.client.CanalConnectors;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry.*;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.Message;
import com.google.protobuf.InvalidProtocolBufferException;
import org.apache.commons.dbutils.DbUtils;
import org.apache.commons.dbutils.QueryRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.annotation.Resource;
import javax.sql.DataSource;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.util.List;
import java.util.Queue;
import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
@Component
public class CanalClient {
private Queue<String> SQL_QUEUE = new ConcurrentLinkedQueue<>();
@Resource
private DataSource dataSource;
public void run() {
CanalConnector connector =
CanalConnectors.newSingleConnector(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 11111), "example", "", "");
int batchSize = 1000;
try {
connector.connect();
connector.subscribe("canal.canal_test");
connector.rollback();
try {
while (true) {
Message message = connector.getWithoutAck(batchSize);
long batchId = message.getId();
int size = message.getEntries().size();
if (batchId == -1 || size == 0) {
Thread.sleep(1000);
} else {
dataHandle(message.getEntries());
}
connector.ack(batchId);
if (SQL_QUEUE.size() >= 1) {
executeQueueSql();
}
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidProtocolBufferException e) {
e.printStackTrace();
}
} finally {
connector.disconnect();
}
}
private void dataHandle(List<Entry> entrys) throws InvalidProtocolBufferException {
for (Entry entry : entrys) {
if (EntryType.ROWDATA == entry.getEntryType()) {
RowChange rowChange = RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
EventType eventType = rowChange.getEventType();
if (eventType == EventType.DELETE) {
saveDeleteSql(entry);
} else if (eventType == EventType.UPDATE) {
saveUpdateSql(entry);
} else if (eventType == EventType.INSERT) {
saveInsertSql(entry);
}
}
}
}
private void saveDeleteSql(Entry entry) {
try {
RowChange rowChange = RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
List<RowData> rowDatasList = rowChange.getRowDatasList();
for (RowData rowData : rowDatasList) {
List<Column> columnList = rowData.getBeforeColumnsList();
StringBuffer sql = new StringBuffer("delete from " + entry.getHeader().getTableName() + " where ");
for (Column column : columnList) {
if (column.getIsKey()) {
// 暂时只支持单一主键
sql.append(column.getName() + "=" + column.getValue());
break;
}
}
SQL_QUEUE.add(sql.toString());
}
} catch (InvalidProtocolBufferException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private void saveUpdateSql(Entry entry) {
try {
RowChange rowChange = RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
List<RowData> rowDatasList = rowChange.getRowDatasList();
for (RowData rowData : rowDatasList) {
List<Column> newColumnList = rowData.getAfterColumnsList();
StringBuffer sql = new StringBuffer("update " + entry.getHeader().getTableName() + " set ");
for (int i = 0; i < newColumnList.size(); i++) {
sql.append(" " + newColumnList.get(i).getName() + " = '" + newColumnList.get(i).getValue() + "'");
if (i != newColumnList.size() - 1) {
sql.append(",");
}
}
sql.append(" where ");
List<Column> oldColumnList = rowData.getBeforeColumnsList();
for (Column column : oldColumnList) {
if (column.getIsKey()) {
// 暂时只支持单一主键
sql.append(column.getName() + "=" + column.getValue());
break;
}
}
SQL_QUEUE.add(sql.toString());
}
} catch (InvalidProtocolBufferException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private void saveInsertSql(Entry entry) {
try {
RowChange rowChange = RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
List<RowData> rowDatasList = rowChange.getRowDatasList();
for (RowData rowData : rowDatasList) {
List<Column> columnList = rowData.getAfterColumnsList();
StringBuffer sql = new StringBuffer("insert into " + entry.getHeader().getTableName() + " (");
for (int i = 0; i < columnList.size(); i++) {
sql.append(columnList.get(i).getName());
if (i != columnList.size() - 1) {
sql.append(",");
}
}
sql.append(") VALUES (");
for (int i = 0; i < columnList.size(); i++) {
sql.append("'" + columnList.get(i).getValue() + "'");
if (i != columnList.size() - 1) {
sql.append(",");
}
}
sql.append(")");
SQL_QUEUE.add(sql.toString());
}
} catch (InvalidProtocolBufferException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void executeQueueSql() {
int size = SQL_QUEUE.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
String sql = SQL_QUEUE.poll();
System.out.println("[sql]----> " + sql);
this.execute(sql.toString());
}
}
public void execute(String sql) {
Connection con = null;
try {
if (null == sql)
return;
con = dataSource.getConnection();
QueryRunner qr = new QueryRunner();
int row = qr.execute(con, sql);
System.out.println("update: " + row);
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
DbUtils.closeQuietly(con);
}
}
}
注解监听样例(依赖下载不下来用这个导入到项目)
<dependency>
<groupId>com.xpand</groupId>
<artifactId>starter-canal</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</dependency>
package com.example.canal.yang;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry;
import com.xpand.starter.canal.annotation.*;
@CanalEventListener
public class CanalDataEventListener {
/**
* @Description: 增加数据监听
* @Author: yangjj_tc
* @Date: 2022/11/11 15:16
*/
@InsertListenPoint
public void onEventInsert(CanalEntry.EventType eventType, CanalEntry.RowData rowData) {
rowData.getAfterColumnsList()
.forEach((c) -> System.out.println("By--Annotation: " + c.getName() + " :: " + c.getValue()));
}
/**
* @Description: 修改数据监听
* @Author: yangjj_tc
* @Date: 2022/11/11 15:17
*/
@UpdateListenPoint
public void onEventUpdate(CanalEntry.RowData rowData) {
System.out.println("UpdateListenPoint");
rowData.getAfterColumnsList()
.forEach((c) -> System.out.println("By--Annotation: " + c.getName() + " :: " + c.getValue()));
}
/**
* @Description: 删除数据监听
* @Author: yangjj_tc
* @Date: 2022/11/11 15:17
*/
@DeleteListenPoint
public void onEventDelete(CanalEntry.EventType eventType) {
System.out.println("DeleteListenPoint");
}
/**
* @Description: 自定义数据监听
* @Author: yangjj_tc
* @Date: 2022/11/11 15:18
*/
@ListenPoint(destination = "example", schema = "canal", table = {"canal_test", "tb_order"},
eventType = CanalEntry.EventType.UPDATE)
public void onEventCustomUpdate(CanalEntry.EventType eventType, CanalEntry.RowData rowData) {
System.err.println("DeleteListenPoint");
rowData.getAfterColumnsList()
.forEach((c) -> System.out.println("By--Annotation: " + c.getName() + " :: " + c.getValue()));
}
@ListenPoint(destination = "example", schema = "canal", // 所要监听的数据库名
table = {"canal_test"}, // 所要监听的数据库表名
eventType = {CanalEntry.EventType.UPDATE, CanalEntry.EventType.INSERT, CanalEntry.EventType.DELETE})
public void onEventCustomUpdateForTbUser(CanalEntry.EventType eventType, CanalEntry.RowData rowData) {
getChangeValue(eventType, rowData);
}
public static void getChangeValue(CanalEntry.EventType eventType, CanalEntry.RowData rowData) {
if (eventType == CanalEntry.EventType.DELETE) {
rowData.getBeforeColumnsList().forEach(column -> {
// 获取删除前的数据
System.out.println(column.getName() + " == " + column.getValue());
});
} else {
rowData.getBeforeColumnsList().forEach(column -> {
// 打印改变前的字段名和值
System.out.println(column.getName() + " == " + column.getValue());
});
rowData.getAfterColumnsList().forEach(column -> {
// 打印改变后的字段名和值
System.out.println(column.getName() + " == " + column.getValue());
});
}
}
}
开始测试,首先启动MySQL、Canal Server,还有刚刚写的Spring Boot项目。然后创建表:
DROP TABLE IF EXISTS `canal_test`;
CREATE TABLE `canal_test` (
`id` int NOT NULL,
`name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_0900_ai_ci NOT NULL,
`age` int NOT NULL,
PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_0900_ai_ci ROW_FORMAT = Dynamic;
如果新增一条数据到表中:
INSERT INTO `yang`.`canal_test` (`id`, `name`, `age`) VALUES (1, '1', 1);

canal的好处在于对业务代码没有侵入,因为是基于监听binlog日志去进行同步数据的。实时性也能做到准实时,其实是很多企业一种比较常见的数据同步的方案。
通过上面的学习之后,我们应该都明白canal是什么,它的原理,还有用法。实际上这仅仅只是入门,实际项目我们是配置MQ模式,配合RocketMQ或者Kafka,canal会把数据发送到MQ的topic中,然后通过消息队列的消费者进行处理。

Canal的部署也是支持集群的,需要配合ZooKeeper进行集群管理。
Canal还有一个简单的Web管理界面。
文章目录一、概述简介原理模块二、配置Mysql使用版本环境要求1.操作系统2.mysql要求三、配置canal-server离线下载在线下载上传解压修改配置单机配置集群配置分库分表配置1.修改全局配置2.实例配置垂直分库水平分库3.修改group-instance.xml4.启动监听四、配置canal-adapter1修改启动配置2配置映射文件3启动ES数据同步查询所有订阅同步数据同步开关启动4.验证五、配置canal-admin一、概述简介canal是Alibaba旗下的一款开源项目,Java开发。基于数据库增量日志解析,提供增量数据订阅&消费。Git地址:https://github.co
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