Read Replicas只读副本与主库同步原理

Read Replicas（只读副本）与主库同步的原理主要依赖于数据库的复制技术，这种技术允许主库的数据变更自动同步到只读副本，从而保持数据的一致性。以下是MySQL中Read Replicas与主库同步的原理：

二进制日志（Binary Log）

• 记录内容：主服务器上记录所有对数据库的更新操作，如INSERT、UPDATE、DELETE等。
• 格式类型：
  • STATEMENT：记录执行的SQL语句，适用于简单且确定的SQL操作，但可能导致从服务器执行结果与主服务器不一致。
  • ROW：记录每一行数据的修改，能更精确地记录数据变化，保证主从数据一致性，但日志文件较大。
  • MIXED：混合STATEMENT和ROW两种格式，根据SQL语句自动选择。

主从同步工作流程

1. 主库更新：当主库执行修改数据的SQL语句时，这些操作被记录到二进制日志中。
2. 日志传输：主库将二进制日志事件发送给从库。在异步复制模式下，主库提交事务后立即返回结果，不等待从库确认。
3. 从库应用日志：从库接收到主库的binlog事件后，记录到本地的中继日志中，并应用这些日志事件以更新数据库。
4. 数据一致性：为了保持数据一致性，从库在应用日志时会跟踪并记录事务的可见性，如通过GTID（全局事务标识符）来简化主从切换过程。

同步机制

• 物理一致性：通过在修改页面时上锁来实现页面一致性，但为了避免显式的同步，主节点在组中写入日志记录时，总是将组边界设置在一个一致的点上，读副本按这些组边界原子地读取和回放日志记录。
• 逻辑一致性：通过维护活跃事务列表（如MySQL中的read view数据结构），读副本可以更新其活跃事务列表，决定事务的逻辑数据视图，即哪些数据对事务是可见的。

高可用性和扩展性

• 高可用性：当主库发生故障时，可以快速切换到从库，保证系统可用性。
• 扩展性：通过增加从库数量，可以轻松扩展系统的读取能力。

通过上述机制，Read Replicas能够有效地与主库同步，同时提供数据的高可用性和读取性能的优化。