MySQL 作為當前最流行的開源關系型數據庫之一，為了滿足數據的高可用、負載均衡和容災備份等需求，廣泛應用主從復制（Replication）機制。其核心思想是：在一臺主庫（Master）上發生的所有數據變更都會同步到一臺或多臺從庫（Slave），從而實現多節點間的數據一致性和系統的讀寫分離。
很多初學者疑惑，MySQL 的主從機制究竟是怎樣實現的？有哪些關鍵組件與執行流程？本文將為你系統梳理 MySQL 主從復制的原理、步驟和注意事項，幫助你徹底搞懂這一關鍵技術點。
一、主從復制的基本原理
MySQL 的主從復制本質上是 “主庫記錄變更，從庫重放變更”。主庫以二進制日志（binlog）的形式記錄所有數據更改操作（如INSERT、UPDATE、DELETE等），從庫則實時同步并執行這些變更，保持數據與主庫一致。
目前主流 MySQL 復制方式有三種：
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基于語句的復制（Statement-Based Replication, SBR）
記錄 SQL 語句本身，傳遞給從庫執行。 -
基于行的復制（Row-Based Replication, RBR）
記錄具體哪條記錄被修改，修改了哪些內容。 -
混合模式復制（Mixed-Based Replication, MBR）
SBR 和 RBR 混合，自動選擇更合適的模式。
二、主從復制的三大核心線程
MySQL 主從復制通常涉及三類核心線程：
1. 主庫的 Binlog Dump 線程
- 負責將主庫 binlog 內容推送給每一個已連的從庫。
2. 從庫的 IO 線程
- 連接主庫，持續拉取主庫 binlog，并將其寫入本地的中繼日志（relay log）。
3. 從庫的 SQL 線程
- 讀取 relay log 日志，解析出 SQL 或數據變化實際應用到本地數據庫。
三、主從復制的執行流程
讓我們以常見的異步復制模式為例，詳細分解 MySQL 主從復制的具體工作流程：
1. 主庫開啟 binlog 日志
主庫配置參數：
[mysqld]
server-id=1
log-bin=mysql-bin
log-bin 打開后，寫操作都會記錄在 binlog 日志文件中。
2. 從庫連接主庫，指定復制位點
從庫需配置唯一的 server-id 并通過如下命令授權登錄：
CHANGE MASTER TOMASTER_HOST='master_ip',MASTER_USER='rep_user',MASTER_PASSWORD='rep_pass',MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',MASTER_LOG_POS=XXXXX;
這里的 MASTER_LOG_FILE 和 MASTER_LOG_POS 決定了從哪個 binlog 文件、哪個位置開始同步。
3. 啟動從庫的 IO 線程
- IO 線程連到主庫，啟動時會告知 binlog 的位置
- 主庫的 Binlog Dump 線程讀取指定 binlog 內容，并實時推送到從庫
- 從庫收到 binlog 片段后，寫入本地的 relay log 文件
4. 啟動從庫的 SQL 線程
- SQL 線程實時讀取 relay log，將記錄的 binlog 變更內容分析為 SQL 語句或數據行變更
- 在從庫數據庫中重放這些操作，還原原始數據變更
5. 持續循環，實時同步
- 主從之間保持長連接，持續同步主庫新生成的 binlog 文件
- 這種機制可以實現準實時的數據同步
四、主從復制的類型
目前 MySQL 支持三種復制類型：
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異步復制（Asynchronous Replication）：
主庫執行完事務后即返回，后續 binlog異步同步到從庫。有數據延遲風險但性能最佳。 -
半同步復制（Semi-synchronous Replication）：
主庫在至少一個從庫收到該事務 binlog 后才返回提交結果，延遲更小，數據更可靠。 -
全同步復制（Group Replication）：
主要用在 MySQL Group Replication / InnoDB Cluster，全員一致數據同步，寫延遲大，但最安全。
五、主從復制的部署場景和優勢
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讀寫分離
將寫操作集中到主庫，讀操作分布到多個從庫，極大提升系統讀能力。 -
容災備份
主庫故障時可用從庫頂替，提升系統可用性與可靠性。 -
數據分析后臺
業務分析、報表可在從庫執行，避免影響線上主庫性能。
六、主從復制的常見問題與注意事項
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主從延遲
網絡、從庫負載大或大事務都可能導致數據同步延遲。 -
主從不一致
嚴格用主鍵做增刪避免自增ID沖突，不要讓主從有差異化業務操作。 -
權限與安全
復制用戶需謹慎最小權限管理，生產環境確保傳輸通道安全。 -
監控與故障自動切換
可以配合 MHA、Keepalived 等實現主從間的自動故障轉移。 -
數據初始同步
新從庫加入需先基于某一時刻主庫快照 + 日志位點加載初始化數據。
七、主從復制架構的常見拓撲
- 一主多從：最常見，主庫1個，從庫N個。
- 多級復制（級聯復制）：便于擴展，但可能帶來更長同步鏈路延遲。
- MGR/多主復制：高可用、沖突解決復雜，適合業務有特別需求。
