「從零單排canal 06」 instance模組源碼解析

• 2020 年 7 月 28 日
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基於1.1.5-alpha版本，具體源碼筆記可以參考我的github：//github.com/saigu/JavaKnowledgeGraph/tree/master/code_reading/canal

instance模組比較簡單，我們重點了解以下幾個問題

• instance配置模式有哪幾種，如何根據配置創建instance？
• 遠端配置如何覆蓋本地配置的？
• instance實例內部有哪些組件？

1.基本結構

 

instance模組下面也分為三個子模組，core、manager、spring。

其中，core是instance的核心邏輯 。

而manager和spring只是兩種不同的instance配置讀取方式，manager通過http請求讀取admin的配置，spring通過配置文件的方式讀取。

主要控制邏輯我們在deployer模組源碼分析中提到過，就是在CanalController類 的instanceGenerator，配置參數是canal.instance.global.mode

• 根據destination創建config
• 如果canal.instance.global.mode = manager，就使用PlainCanalInstanceGenerator
• 如果canal.instance.global.mode = spring，就使用SpringCanalInstanceGenerator

源碼如下

 

2.core子模組

 

程式碼不多，就兩個介面，兩個類。

2.1 CanalInstanceGenerator介面

這個介面只有一個方法

 

具體實現就是開頭提到的兩種，PlainCanalInstanceGenerator和SpringCanalInstanceGenerator，分別在manager子模組和spring子模組中實現。

具體選擇就是開頭的那個canalController裡面根據canal.instance.global.mode來選擇。

2.2 CanalInstance介面

先看一張官方文檔的圖，這個前面的文章已經分析過了。

 

server代表一個canal-server運行實例，對應於一個jvm。server內部可以有多個instance。

Instance內部有4個主要組件：

• eventParser ：數據源接入，模擬slave協議和master進行交互，協議解析
• eventSink ：Parser和Store連接器，進行數據過濾，加工，分發的工作
• eventStore ：數據存儲
• metaManager：增量訂閱&消費資訊管理器

在這個介面中，就定義了獲取4個組件的方法，以及新版本增加的mqProducer的配置資訊（mqProducer在server模組解析中介紹過了，可以回頭去看看）

 

我們簡單看下4個組件介面的各個實現類。

CanalEventParser介面實現類（paser模組）：

• MysqlEventParser：偽裝成單個mysql實例的slave解析binglog日誌
• GroupEventParser：偽裝成多個mysql實例的slave解析binglog日誌。內部維護了多個CanalEventParser，組合多個EventParser進行合併處理，group只是作為一個delegate處理。主要應用場景是分庫分表：比如一個大表拆分了4個庫，位於不同的mysql實例上，正常情況下，我們需要配置四個CanalInstance。對應的，業務上要消費數據時，需要啟動4個客戶端，分別鏈接4個instance實例。為了方便業務使用，此時我們可以讓CanalInstance引用一個GroupEventParser，由GroupEventParser內部維護4個MysqlEventParser去4個不同的mysql實例去拉取binlog，最終合併到一起。此時業務只需要啟動1個客戶端，鏈接這個CanalInstance即可
• LocalBinlogEventParser：解析本地的mysql binlog。例如將mysql的binlog文件拷貝到canal的機器上進行解析。
• RdsLocalBinlogEventParser：基於阿里雲rds的binlog備份文件複製，下載到本地後進行本地的binlog解析。

CanalEventSink介面實現類（sink模組）：

• EntryEventSink：普通的單個parser的sink操作，進行數據過濾，加工，分發
• GroupEventSink：用於分庫分表的場景，對應GroupEventParser的數據解析，然後實現基於歸併排序的sink處理

CanalEventStore介面實現類（store模組）：

• MemoryEventStoreWithBuffer：基於記憶體實現存儲store

CanalMetaManager（meta模組）：

• ZooKeeperMetaManager：將元數據存存儲到zk中
• MemoryMetaManager：將元數據存儲到記憶體中
• MixedMetaManager：組合memory + zookeeper的使用模式
• PeriodMixedMetaManager：基於定時刷新的策略的mixed實現
• FileMixedMetaManager：先寫記憶體，然後定時刷新數據到File

關於這些實現的具體細節，我們在相應模組的源碼分析時，進行講解。目前只需要知道，一些組件有多種實現，因此組合工作方式有多種。

2.3 AbstractCanalInstance類

AbstractCanalInstance是canalInstance的抽象類，維護了相關組件的引用

 

這個抽象類有兩個實現，CanalInstanceWithManager 和 CanalInstanceWithSpring。

 

AbstractCanalInstance的初始化過程都是在實現類中完成的。

如果選擇admin控制模式，那就是在CanalInstanceWithManager中完成，如果是spring模式，就在CanalInstanceWithSpring中完成。

但是它們的初始化過程並不是在這裡完成的，如果選擇admin控制模式，那就是在CanalInstanceWithManager中完成，如果是spring模式，就在CanalInstanceWithSpring中完成。

這裡有個小發現：

仔細看下實際程式碼調用我們發現，CanalInstanceWithManager是給ManagerCanalInstanceGenerator使用的，而這個generator實際上沒有被使用到。如果使用admin模式，本文開頭我們就看到了，使用了PlainCanalInstanceGenerator。PlainCanalInstanceGenerator裡面的generate方法實現，其實跟SpringCanalInstanceGenerator差不多。就是從遠端admin拉到配置，然後替換系統變數，然後再從spring的beanfactory中構建具體的實例。

2.3.1 subscribeChange() 方法

AbstractCanalInstance類實現了CanalInstance介面的subscribeChange方法。

我們看到，如果訂閱關係發生變化，就做一些操作，這裡看的話，主要就是更新了一下filter。

filter規定了需要訂閱哪些庫，哪些表。

 

2.3.2 start() 方法

啟動沒什麼特別的邏輯，就是按照順序依次啟動各個組件。

順序為 metaManager -> alarmHandler -> eventStore -> eventSink -> eventParser。

啟動順序主要跟依賴關係有關，元資訊相關的管理跟所有都有關，所以metaManager最先啟動，其他的按照彼此之間的關係一一啟動。

 

這裡我們發現，在啟動eventParser的時候做了特殊處理，分別是beforeStartEventParser 和 afterStartEventParser。後文我們專門講一下。

2.3.3 stop()方法

stop也沒什麼特殊的，就是依次關閉各個組件。

關閉的順序就是start的逆過程。

這裡就不貼程式碼了。

2.3.4 eventParserr的特殊處理

在start和stop方法中的eventParser前後都有特殊的處理，start的beforeStartEventParser 和 afterStartEventParser，Stop的beforeStopEventParser 和 afterStopEventParser。

這個其實跟eventParser的設計有關。

EventParser 設計

 

• 每個EventParser都會關聯兩個內部組件
• CanalLogPositionManager : 記錄binlog 最後一次解析成功位置資訊，主要是描述下一次canal啟動的位點 CanalHAController: 控制 EventParser 的鏈接主機管理，判斷當前該鏈接哪個mysql資料庫

所以這兩個beforexxx、afterxxxx方法做的主要是CanalLogPositionManager和CanalHAController的啟停工作。

2.3.5 AbstractCanalInstance類 總結

可以看到AbstractCanalInstance除了負責啟動和停止其內部組件，就沒有其他工作了。

eventParser在AbstractCanalInstance中啟動後，就會自行開啟多執行緒任務dump數據，通過eventSink投遞給eventStore。

而對eventStore的操作邏輯，實際上都是在CanalServerWithEmbedded中完成的，我們可以回顧一下CanalServerWithEmbedded中 getWithoutAck( ) 的相關邏輯。

包括：

• 根據clientIdentity的destination獲取對應的instance
• 獲取到流式數據中的最後一批獲取的位置positionRanges（跟batchId有關聯，就是上面那個map裡面的）
• 從cananlEventStore裡面獲取binlog，轉化為event。一般是從最後的一個batchId位置開始，如果之前沒有batchId，那麼就從cursor記錄的消費位點開始；如果cursor為空，那隻能從eventStore的第一條消息開始。（這裡幾個位置關係再想一想，跟ack有關，畫個圖）
• event轉化為entry，並生成新的batchId，組合成message返回給客戶端

所以，其實這裡只是簡單的啟動和停止，組件的交互邏輯是在CanalServerWithEmbedded中get出instance的各個組件來進行實現的。

3.spring模組

前面提到了，PlainCanalInstanceGenerator裡面的generate方法實現，其實跟SpringCanalInstanceGenerator差不多。就是從遠端admin拉到配置，然後替換系統變數，然後再從spring的beanfactory中構建具體的實例。

所以我們重點關注spring子模組的配置方式即可。

就下面四個類

 

3.1 CanalInstanceWithSpring類

基於spring容器啟動canal實例，方便獨立於manager啟動。

繼承了AbstractCanalInstance，其實就是一系列組件的setter方法，就不貼源碼了。

具體配置是基於spring的xml來做的.

當我們配置載入方式為spring時，創建的CanalInstance實例類型都是CanalInstanceWithSpring。canal將會尋找本地的spring配置文件來創建instance實例。canal默認提供了以下幾種spring配置文件：

• spring/memory-instance.xml
• spring/file-instance.xml
• spring/default-instance.xml
• spring/group-instance.xml

四個配置文件中，對CanalInstanceWithSpring都採用了同樣的配置方式：

 

當然，具體每個組件的ref在不同配置文件中有所不同。

最主要的就是metaManager 和eventParser 這兩個配置有所不同，可能在記憶體、文件或zk進行存儲。

eventStore 、和eventSink 定義都是相同的，eventStore目前的開源版本中eventStore只有一種基於記憶體的實現，eventSink其作用是eventParser和eventStore的連接器，進行數據過濾，加工，分發的工作。不涉及存儲，也就沒有必要針對記憶體、file、或者zk進行區分。

3.2 SpringCanalInstanceGenerator類

這個是具體創建instance的邏輯。

 

順便看下PlainCanalInstanceGenerator裡面的實現，就是多了從遠端拉取配置，然後用PropertyPlaceholderConfigurer進行了變數替換，然後還是用beanFactory來獲取實例。

com.alibaba.otter.canal.instance.spring.support.PropertyPlaceholderConfigurer繼承了org.springframework.beans.factory.config.PropertyPlaceholderConfigurer，設置動態properties,替換掉本地properties。

 

4.總結

其實這個模組的東西比較少，沒有什麼特別複雜的邏輯。

我們來回顧下開頭的幾個問題

• instance配置模式有哪幾種，如何根據配置創建instance？

主要有基於spring和基於遠端配置兩種方式，前者的實現在，後者的實現在PlainCanalInstanceGenerator

• 遠端配置如何覆蓋本地配置的？

PlainCanalInstanceGenerator中使用了spring的PropertyPlaceholderConfigurer來覆蓋配置

• instance實例內部有哪些組件？

包括了parser、sink、store、metamanager等組件，但是只負責了啟動和停止邏輯，具體交互邏輯還是在CanalServerWithEmbedded中實現的。

都看到最後了，原創不易，點個關注，點個贊吧～

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