基于Canal二次开发实现MySQL到Kafka数据同步

概要

基于Canal二次开发实现MySQL到Kafka数据同步的完整指南
团体架构流程

MySQL Master → Canal Server（伪装Slave） → Canal Parser → Canal MQ Producer → Kafka → 下游消费者

• 支持通过页面配置监听MySQL的指定库表。
  
• 剖析binlog并推送到Kafka。
  
• 不同项目消费Kafka实现数据同步。
  

技能名词解释

Canal Server 监听MySQL，剖析binlog，管理实例
Canal Client 消费剖析后的数据，支持自界说处置惩罚
Canal Admin 集群管理后台（需二次开发增强配置）
Canal Adapter 数据适配层（可扩展输出到Kafka）
技能细节

一、Canal核心原理与架构

• Canal定位：阿里巴巴开源的MySQL binlog增量订阅&消费组件，
  
• 核心能力：伪装MySQL Slave抓取主库binlog，剖析binlog为结构化数据（RowChange）、支持将数据推送到MQ（Kafka/RocketMQ）
  
• 核心模块
  

1. Canal Server        监听MySQL，解析binlog，管理实例
2. Canal Client        消费解析后的数据，支持自定义处理
3. Canal Admin        集群管理后台（需二次开发增强配置）
4. Canal Adapter        数据适配层（可扩展输出到Kafka）

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• 数据流转流程
  

1. MySQL Master → Canal Server（伪装Slave） → Canal Parser → Canal MQ Producer → Kafka → 下游消费者

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二、环境准备
6. 底子依赖

1. MySQL：开启binlog（log-bin=mysql-bin, binlog_format=ROW）
3. Java 8+：Canal基于Java开发
5. Kafka集群：建议2.0+版本
7. Zookeeper：Canal Server依赖ZK做集群协调

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• 下载Canal源码
  

1. git clone https://github.com/alibaba/canal.git
2. #建议使用1.1.6稳定版
3. git checkout canal-1.1.6

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三、快速验证Canal底子功能
3. 当地启动Canal Server

1. 步骤1：修改conf/example/instance.properties
2. #MySQL连接配置
3. canal.instance.master.address=127.0.0.1:3306
4. canal.instance.dbUsername=canal
5. canal.instance.dbPassword=canal
6. #监听所有库表
7. canal.instance.filter.regex=.*\\..*
8. 步骤2：启动Server
9. sh bin/startup.sh

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• 使用Canal Client消费数据
  

1. SimpleCanalClient
2. CanalConnector connector = CanalConnectors.newSingleConnector(
3.     new InetSocketAddress("127.0.0.1", 11111), "example", "", "");
4. connector.connect();
5. connector.subscribe(".*\\..*");  // 订阅所有表
7. while (true) {
8.     Message message = connector.getWithoutAck(100);  // 批量获取
9.     for (CanalEntry.Entry entry : message.getEntries()) {
10.         CanalEntry.RowChange rowChange = CanalEntry.RowChange.parseFrom(entry.getStoreValue());
11.         // 解析出变更的行数据
12.         System.out.println(rowChange);
13.     }
14.     connector.ack(message.getId());  // 确认消费
15. }

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四、二次开发：页面化配置+推送到Kafka

• 动态配置：通过Web界面管理监听规则（库、表、过滤条件）
  
• Kafka集成：自动将数据按规则发送到指定Topic
  
• 多用户隔离：不同项目消费不同Topic
  
• 架构改造方案
  

1.                   +-------------------+      +-----------------+
2.                   |   Admin Web界面    |      |    MySQL配置存储 |
3.                   +-------------------+      +-----------------+
4.                             | 读写配置               |
5.                             v                       v
6. +------------+     +------------------+     +------------------+
7. | MySQL主库  | --> | Canal Server集群 | --> | Kafka消息队列     |
8. +------------+     +------------------+     +------------------+
9.                             ^                       |
10.                             | 动态加载配置           | 按规则分发Topic
11.                             +-----------------------+

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• 关键开发步调
  3.1 扩展Canal Admin实现配置管理
  目的：将配置从文件迁移到数据库，支持页面增删改查
  代码示例：
  

1. // 自定义配置DAO（伪代码）
2. public interface InstanceConfigDAO {
3.     List<InstanceConfig> listAll();
4.     InstanceConfig getByDestination(String destination);
5.     void save(InstanceConfig config);
6. }
8. // 重写InstanceConfigMonitor
9. public class DBInstanceConfigMonitor extends AbstractCanalLifeCycle
10.     implements InstanceConfigMonitor {
11.     @Override
12.     public InstanceConfig getInstanceConfig(String destination) {
13.         return instanceConfigDAO.getByDestination(destination);
14.     }
15. }

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3.2 开发Web管理界面
技能选型：

2. 前端：Vue + Element UI
4. 后端：Spring Boot（集成Canal Admin API）
6. 功能点：
8. 库表监听规则配置（支持正则表达式）
10. Kafka Topic映射（如：db1.table1 → topic_db1_table1）
12. 监控看板（同步延迟、消息堆积）

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3.3 改造Canal Kafka Producer
目的：根据配置动态选择Topic
代码示例：

1. // 自定义Topic路由策略
2. public class DynamicTopicProducer extends KafkaFlatMessageProducer {
3.     @Override
4.     protected String getTopic(CanalEntry.Entry entry) {
5.         String schema = entry.getHeader().getSchemaName();
6.         String table = entry.getHeader().getTableName();
7.         // 从配置中心获取schema.table对应的topic
8.         return configService.getTopic(schema, table);
9.     }
10. }
11. // 修改canal.properties启用自定义Producer
12. canal.mq.producerClass=com.yourcompany.DynamicTopicProducer

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3.4 配置Kafka序列化
修改MQ配置：

1. # kafka生产端配置
2. kafka.bootstrap.servers=127.0.0.1:9092
3. kafka.acks=all
4. kafka.compression.type=snappy
5. kafka.value.serializer=org.apache.kafka.common.serialization.ByteArraySerializer

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五、摆设与验证

• 摆设拓扑
  

1. [MySQL] ←→ [Canal Server集群] ←→ [Kafka集群] ←→ [业务消费者]
2.                 ↑
3.           [配置管理后台]

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• 验证流程
  在管理界面添加规则：监听db1.order表 → 推送到topic_orders
  

实行MySQL插入：

1. INSERT INTO db1.order VALUES (1001, 'test');

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查抄Kafka消息：

1. kafka-console-consumer.sh --topic topic_orders --bootstrap-server localhost:9092

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预期输出：

1. {
2.   "data": [{"id":1001, "name":"test"}],
3.   "type": "INSERT",
4.   "database": "db1",
5.   "table": "order"
6. }

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更加详情代码和配置细节
六、注意事项
MySQL权限：Canal账号需
SELECT, REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT
Kafka分区策略：发起按主键哈希分区保证顺序性
监控诉警：重点关注：
Canal Server内存堆积（canal.memory.buffer.size）
Kafka生产耽误（canal.mq.send.thread.size）
数据一致性：
启用ACOM机制（canal.instance.global.mode=spring）
消费者需处置惩罚幂等（通过binlog的gtid或主键）
七、扩展优化发起
DDL同步：捕获ALTER TABLE事故并广播到全部消费者
数据过滤：在Canal Server层增加EventFilter拦截无关变更
分库分表合并：通过Canal Adapter将多个分表数据聚合到同一Topic
监控集成：对接Prometheus + Grafana展示同步耽误曲线

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