17、Canal监听MySQL-Binlog实现数据监听

钦娅芬 · 10 小时前

一、Canal简介：

Canal 是阿里巴巴开源的一款基于数据库增量日志解析的中间件，主要用于实现数据库变更数据的实时同步。

Canal源码

二、工作原理：

1、MySQL主备复制原理：

（1）、MySQL master 将数据变更写入二进制日志( binary log, 其中记录叫做二进制日志事件binary log events，可以通过 show binlog events 进行查看)
（2）、MySQL slave 将 master 的 binary log events 拷贝到它的中继日志(relay log)
（3）、MySQL slave 重放 relay log 中事件，将数据变更反映它自己的数据
2、canal工作原理：

（1）、canal 模拟 MySQL slave 的交互协议，伪装自己为 MySQL slave ，向 MySQL master 发送dump 协议
（2）、MySQL master 收到 dump 请求，开始推送 binary log 给 slave (即 canal )
（3）、canal 解析 binary log 对象(原始为 byte 流)

三、MySQL 配置（开启 Binlog）：

1、开启 Binlog（ROW 模式）:

# MySQL 配置文件
# Linux：my.cnf配置文件（/etc/mysql/）
# Window：my.ini配置文件（C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server 5.7\）
# 开启 Binlog
log_bin = mysql-bin
# 选择 ROW 模式（记录行级变更）
binlog-format = ROW
# 配置数据库唯一 ID（与 Canal 服务端的 slaveId 不同）
server-id = 1

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2、重启 MySQL 并验证：

# 打开命令提示符(cmd/services.msc)：
# 按 Win + R 键，输入 cmd，然后按 Enter 键打开命令提示符窗口。
# 停止MySQL服务：
net stop MySQL57
# 启动MySQL服务：
net start MySQL57
# 验证
SHOW VARIABLES LIKE 'log_bin';
SHOW VARIABLES LIKE 'binlog_format';

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3、创建 Canal 专用账号（权限最小化）：

-- 1. 创建支持远程连接的用户（% 表示任意 IP）
-- CREATE USER 'canal'@'%' IDENTIFIED BY 'canal';
-- 授予权限
-- GRANT SELECT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'canal'@'%';
-- 2. 创建支持本地连接的用户（localhost）
CREATE USER 'canal'@'localhost' IDENTIFIED BY 'canal';
-- 授予相同权限
GRANT SELECT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'canal'@'localhost';
-- 刷新权限，使配置生效
FLUSH PRIVILEGES;

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四、Canal 服务端配置：

1、下载并解压 Canal 服务端：

github-canal包

2、配置 Canal 实例：

（1）、instance.properties配置：

# MySQL 主库地址（Canal 连接的 MySQL 地址）
canal.instance.master.address=127.0.0.1:3306
# MySQL 账号密码
canal.instance.dbUsername=canal
canal.instance.dbPassword=canal

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（2）、windows启动 Canal 服务端：
1）、双击启动bin/startup.bat：

2）、存在黑屏闪退，修改bin/startup.bat，重启：

3）、日志：

五、SpringBoot整合Canal实现MySQL数据监听：

1、POM配置：

<dependency>
<groupId>com.alibaba.otter</groupId>
canal.client</artifactId>
<version>1.1.8</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.otter</groupId>
canal.protocol</artifactId>
<version>1.1.8</version>
</dependency>

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2、YML配置：

canal:
# 自动启动同步标志位
auto-sync: true
instances:
# 第一个实例
instance1:
host: 127.0.0.1
port: 11111
# canal server 中配置的实例名(canal.destinations = example)
name: example
# 批量拉取条数
batch-size: 100
# 无数据时休眠时间(ms)
sleep-time: 1000

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3、Entity类声明：

CanalProperties.class

import lombok.Data;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* Canal配置属性类（映射YAML配置）
*/
@Data
@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "canal")
public class CanalProperties {
// 是否自动启动同步
private boolean autoSync = true;
// 多实例配置
private Map<String, InstanceConfig> instances = new HashMap<>();
@Data
public static class InstanceConfig {
private String host;
private Integer port;
private String name;
private Integer batchSize = 100;
private Integer sleepTime = 1000;
}
}

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DataEventTypeEnum.enum

import org.springframework.util.StringUtils;
import java.util.Arrays;
import java.util.Map;
import java.util.function.Function;
import java.util.stream.Collectors;
public enum DataEventTypeEnum {
INSERT("INSERT"),
UPDATE("UPDATE"),
DELETE("DELETE");
private final String name;
DataEventTypeEnum(String name) {
this.name = name;
}
public String NAME() {
return name;
}
private static final Map<String, DataEventTypeEnum> NAME_MAP =
Arrays.stream(DataEventTypeEnum.values())
.collect(Collectors.toMap(DataEventTypeEnum::NAME, Function.identity()));
public static DataEventTypeEnum getEnum(String name) {
if (!StringUtils.hasText(name)) {
return null;
}
return NAME_MAP.get(name);
}
}

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JsonMessageType.class

import lombok.Data;
@Data
public class JsonMessageType {
/**
* 库名
*/
private String schemaName;
/**
* 表名
*/
private String tableName;
/**
* 事件类型
* （INSERT/UPDATE/DELETE）
*/
private String eventType;
/**
* 数据JSON字符串
*/
private String data;
}

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4、CanalRunnerAutoConfig启动Canal配置：

import com.iven.canal.entity.CanalProperties;
import com.iven.canal.handle.CanalWorkRegistry;
import com.iven.canal.utils.JsonMessageParser;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.boot.ApplicationRunner;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
* Canal自动配置
*/
@Slf4j
@Configuration
@RequiredArgsConstructor
public class CanalRunnerAutoConfig {
private final CanalProperties canalProperties;
private final JsonMessageParser jsonMessageParser;
private final CanalWorkRegistry workRegistry;
@Bean
public ApplicationRunner canalApplicationRunner() {
return args -> {
if (!canalProperties.isAutoSync()) {
log.info("Canal自动同步已关闭");
return;
}
// 如果没有任何Work，则不启动Canal
if (!workRegistry.hasWork()) {
log.info("无表同步处理器，不启动Canal");
return;
}
// 启动所有配置的Canal实例
canalProperties.getInstances().forEach((instanceKey, config) -> {
CanalRunner runner = new CanalRunner(
config.getHost(),
config.getPort(),
config.getName(),
config.getBatchSize(),
config.getSleepTime(),
jsonMessageParser,
workRegistry
);
runner.start();
});
};
}
}

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5、CanalRunner拉取数据：

import com.alibaba.fastjson2.JSON;
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.iven.canal.entity.JsonMessageType;
import com.iven.canal.handle.CanalWork;
import com.iven.canal.handle.CanalWorkRegistry;
import com.iven.canal.utils.JsonMessageParser;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;
/**
* Canal运行器
* 手动管理生命周期
*
* 1、启动Canal实例
* 2、处理解析后的数据
*/
@Slf4j
public class CanalRunner {
private Thread thread;
private final String canalIp;
private final Integer canalPort;
private final String canalInstance;
private final Integer batchSize;
private final Integer sleepTime;
private final JsonMessageParser jsonMessageParser;
private final CanalWorkRegistry workRegistry;
public CanalRunner(String canalIp, Integer canalPort, String canalInstance, Integer batchSize,
Integer sleepTime, JsonMessageParser jsonMessageParser, CanalWorkRegistry workRegistry) {
this.canalIp = canalIp;
this.canalPort = canalPort;
this.canalInstance = canalInstance;
this.batchSize = batchSize;
this.sleepTime = sleepTime;
this.jsonMessageParser = jsonMessageParser;
this.workRegistry = workRegistry;
}
/**
* 启动Canal实例
*/
public void start() {
if (thread == null || !thread.isAlive()) {
thread = new Thread(this::run, "canal-runner-" + canalInstance);
thread.start();
log.info("Canal实例[{}]启动成功", canalInstance);
}
}
/**
* 停止Canal实例
*/
public void stop() {
if (thread != null && !thread.isInterrupted()) {
thread.interrupt();
}
}
private void run() {
log.info("Canal实例[{}]启动中...", canalInstance);
CanalConnector connector = CanalConnectors.newSingleConnector(
new InetSocketAddress(canalIp, canalPort), canalInstance, "", "");
try {
connector.connect();
// 订阅所有表（后续通过Work过滤）
connector.subscribe();
connector.rollback();
while (!thread.isInterrupted()) {
Message message = connector.getWithoutAck(batchSize);
long batchId = message.getId();
List<CanalEntry.Entry> entries = message.getEntries();
if (batchId == -1 || entries.isEmpty()) {
Thread.sleep(sleepTime);
} else {
// 解析数据并处理
Map<String, List<JsonMessageType>> parsedData = jsonMessageParser.parse(entries);
processParsedData(parsedData);
// 确认处理成功
connector.ack(batchId);
}
}
} catch (InterruptedException e) {
log.info("Canal实例[{}]被中断", canalInstance);
} catch (Exception e) {
log.error("Canal实例[{}]运行异常", canalInstance, e);
// 处理失败回滚
connector.rollback();
} finally {
connector.disconnect();
log.info("Canal实例[{}]已停止", canalInstance);
}
}
/**
* 调用Work处理解析后的数据
*
* @param parsedData
*/
private void processParsedData(Map<String, List<JsonMessageType>> parsedData) {
parsedData.forEach((tableKey, dataList) -> {
// 获取该表的所有Work
List<CanalWork> works = workRegistry.getWorksByTable(tableKey);
if (!works.isEmpty() && !dataList.isEmpty()) {
// 转换数据格式（Json字符串 -> Map）
List<Map<String, Object>> dataMaps = dataList.stream()
.map(item -> JSON.<Map<String, Object>>parseObject(item.getData(), Map.class))
.collect(Collectors.toList());
String schemaName = dataList.get(0).getSchemaName();
// 调用每个Work的处理方法
works.forEach(work -> work.handle(dataMaps, dataList.get(0).getEventType(), schemaName));
}
});
}
}

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6、JsonMessageParser解析数据：

MessageParser

import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry;
import java.util.List;
/**
* 消息解析器接口
*
*/
public interface MessageParser<T> {
T parse(List<CanalEntry.Entry> canalEntryList);
}

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JsonMessageParser

import com.alibaba.fastjson2.JSON;
import com.alibaba.otter.canal.protocol.CanalEntry;
import com.iven.canal.entity.DataEventTypeEnum;
import com.iven.canal.entity.JsonMessageType;
import com.iven.canal.handle.CanalWorkRegistry;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import java.util.*;
/**
* Json消息解析器
*
* 1、遍历原始数据列表接收
* 2、解析行级变更数据
* 3、封装为 JsonParseType
*/
@Slf4j
@Component
@RequiredArgsConstructor
public class JsonMessageParser implements MessageParser<Map<String, List<JsonMessageType>>> {
private final CanalWorkRegistry workRegistry;
@Override
public Map<String, List<JsonMessageType>> parse(List<CanalEntry.Entry> canalEntryList) {
Map<String, List<JsonMessageType>> dataMap = new HashMap<>();
for (CanalEntry.Entry entry : canalEntryList) {
if (!CanalEntry.EntryType.ROWDATA.equals(entry.getEntryType())) {
continue;
}
// 1. 获取库名、表名、带库名的表标识
String schemaName = entry.getHeader().getSchemaName();
String tableName = entry.getHeader().getTableName();
String fullTableName = schemaName + "." + tableName;
// 2. 检查是否有对应的处理器（支持两种格式）
boolean hasFullTableWork = !CollectionUtils.isEmpty(workRegistry.getWorksByTable(fullTableName));
boolean hasSimpleTableWork = !CollectionUtils.isEmpty(workRegistry.getWorksByTable(tableName));
if (!hasFullTableWork && !hasSimpleTableWork) {
log.debug("表[{}]和[{}]均无同步处理器，跳过", fullTableName, tableName);
continue;
}
try {
CanalEntry.RowChange rowChange = CanalEntry.RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
rowChange.getRowDatasList().forEach(rowData -> {
JsonMessageType jsonMessageType = parseRowData(entry.getHeader(), rowChange.getEventType(), rowData);
if (jsonMessageType != null) {
// 3. 按存在的处理器类型，分别添加到数据映射中
if (hasFullTableWork) {
dataMap.computeIfAbsent(fullTableName, k -> new ArrayList<>()).add(jsonMessageType);
}
if (hasSimpleTableWork) {
dataMap.computeIfAbsent(tableName, k -> new ArrayList<>()).add(jsonMessageType);
}
}
});
} catch (Exception e) {
log.error("解析数据失败", e);
}
}
return dataMap;
}
private JsonMessageType parseRowData(CanalEntry.Header header, CanalEntry.EventType eventType,
CanalEntry.RowData rowData) {
// 获取库名
String schemaName = header.getSchemaName();
// 获取表名
String tableName = header.getTableName();
if (eventType == CanalEntry.EventType.DELETE) {
return dataWrapper(schemaName, tableName, DataEventTypeEnum.DELETE.NAME(), rowData.getBeforeColumnsList());
} else if (eventType == CanalEntry.EventType.INSERT) {
return dataWrapper(schemaName, tableName, DataEventTypeEnum.INSERT.NAME(), rowData.getAfterColumnsList());
} else if (eventType == CanalEntry.EventType.UPDATE) {
return dataWrapper(schemaName, tableName, DataEventTypeEnum.UPDATE.NAME(), rowData.getAfterColumnsList());
}
return null;
}
private JsonMessageType dataWrapper(String schemaName, String tableName, String eventType,
List<CanalEntry.Column> columns) {
Map<String, String> data = new HashMap<>();
columns.forEach(column -> data.put(column.getName(), column.getValue()));
JsonMessageType result = new JsonMessageType();
result.setSchemaName(schemaName);
result.setTableName(tableName);
result.setEventType(eventType);
result.setData(JSON.toJSONString(data));
return result;
}
}

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7、CanalWorkRegistry匹配处理器：

CanalWork

import java.util.List;
import java.util.Map;
/**
* Canal-Work处理器
*
*/
public interface CanalWork {
/**
* 返回需要处理的表名（如：tb_user）
*/
String getTableName();
/**
* 处理表数据的方法
* @param dataList 表数据列表（每条数据是字段名-值的Map）
* @param eventType 事件类型（INSERT/UPDATE/DELETE）
* @param schemaName 库名（用于区分不同库的表）
*/
void handle(List<Map<String, Object>> dataList, String eventType, String schemaName);
}

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CanalWorkRegistry

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;
/**
* 处理器注册器，
* 扫描并缓存所有CanalWork实现类，按表名分组管理，提供查询表对应处理器的方法
*/
@Slf4j
@Component
public class CanalWorkRegistry implements ApplicationContextAware {
/**
* 表名 -> Work列表（支持一个表多个Work）
*/
private final Map<String, List<CanalWork>> tableWorkMap = new HashMap<>();
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
// 扫描所有CanalWork实现类
Map<String, CanalWork> workMap = applicationContext.getBeansOfType(CanalWork.class);
// 按表名分组
tableWorkMap.putAll(workMap.values().stream()
.collect(Collectors.groupingBy(CanalWork::getTableName)));
log.info("已注册的表同步处理器: {}", tableWorkMap.keySet());
}
/**
* 获取指定表的Work列表
*
* @param tableName
* @return
*/
public List<CanalWork> getWorksByTable(String tableName) {
return tableWorkMap.getOrDefault(tableName, Collections.emptyList());
}
/**
* 判断是否有表需要处理
*
* @return
*/
public boolean hasWork() {
return !tableWorkMap.isEmpty();
}
}

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8、CanalWork实现类处理数据：

import com.iven.canal.entity.DataEventTypeEnum;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.List;
import java.util.Map;
/**
* tb_user表数据处理
*
* Canal服务 → 变更数据 → CanalRunner 拉取 → JsonMessageParser 解析 →
* 筛选出 tb_user 数据 → CanalWorkRegistry 获取 TbUserCanalWorkHandle →
* 调用 handle 方法 → 按事件类型（INSERT/UPDATE/DELETE）执行对应逻辑
*/
@Slf4j
@Component
public class TbUserCanalWorkHandle implements CanalWork {
@Override
public String getTableName() {
return "demo.tb_user";
}
@Override
public void handle(List<Map<String, Object>> dataList, String eventType, String schemaName) {
log.info("开始处理[{}库]的tb_user表数据，事件类型：{}，数据量：{}", schemaName, eventType, dataList.size());
DataEventTypeEnum dataEventTypeEnum = DataEventTypeEnum.getEnum(eventType);
// 根据事件类型分别处理
switch (dataEventTypeEnum) {
case INSERT:
handleInsert(dataList, schemaName);
break;
case UPDATE:
handleUpdate(dataList, schemaName);
break;
case DELETE:
handleDelete(dataList, schemaName);
break;
default:
log.warn("未处理的事件类型：{}", eventType);
}
}
/**
* 处理新增数据
*/
private void handleInsert(List<Map<String, Object>> dataList, String schemaName) {
log.info("处理[{}库]的tb_user新增数据，共{}条", schemaName, dataList.size());
dataList.forEach(data -> {
Object userId = data.get("id");
Object username = data.get("name");
// 新增逻辑：如同步到ES、缓存初始化等
log.info("新增用户 - ID: {}, 用户名: {}", userId, username);
});
}
/**
* 处理更新数据
*/
private void handleUpdate(List<Map<String, Object>> dataList, String schemaName) {
log.info("处理[{}库]的tb_user更新数据，共{}条", schemaName, dataList.size());
dataList.forEach(data -> {
Object userId = data.get("id");
Object newPhone = data.get("phone"); // 假设更新了手机号
// 更新逻辑：如更新ES文档、刷新缓存等
log.info("更新用户 - ID: {}, 新手机号: {}", userId, newPhone);
});
}
/**
* 处理删除数据
*/
private void handleDelete(List<Map<String, Object>> dataList, String schemaName) {
log.info("处理[{}库]的tb_user删除数据，共{}条", schemaName, dataList.size());
dataList.forEach(data -> {
Object userId = data.get("id");
// 删除逻辑：如从ES删除、清除缓存等
log.info("删除用户 - ID: {}", userId);
});
}
}

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调度流程：
整个流程通过注册器管理处理器、解析器转换数据格式、运行器控制 Canal 客户端生命周期，最终将数据库变更事件分发到对应表的处理器，实现了变更数据的监听与业务处理解耦。用户只需实现CanalWork接口，即可自定义任意表的变更处理逻辑。
（1）、初始化阶段
1）、Spring 容器启动时，CanalWorkRegistry 扫描所有 CanalWork 实现类（如 TbUserCanalWorkHandle），按表名分组缓存到 tableWorkMap 中。
2）、CanalRunnerAutoConfig 检查配置（CanalProperties），若开启自动同步且存在 CanalWork，则为每个 Canal 实例创建 CanalRunner 并启动。
（2）、运行阶段
1）、CanalRunner 建立与 Canal 服务的连接，订阅数据库变更事件。
2）、循环拉取变更数据（Message），通过 JsonMessageParser 解析为表名 - 数据列表的映射（Map）。
3）、调用 processParsedData 方法，根据表名从 CanalWorkRegistry 获取对应的 CanalWork 列表，执行 handle 方法处理数据。
（3）、销毁阶段
程序停止时，CanalRunner 中断线程，断开与 Canal 服务的连接。

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