POSTGRESQL CDC怎么用

概述

Change Data Capture（CDC）是一种用于捕获数据库中的数据变化的技术。在PostgreSQL中，CDC可以帮助我们实时捕获数据库中的插入、更新和删除操作，并将这些变化传递给其他系统或应用程序。本文将介绍如何在PostgreSQL中使用CDC，并探讨一些常见的应用场景。

1. 使用逻辑复制实现CDC

PostgreSQL从9.4版本开始引入了逻辑复制（Logical Replication）功能，这是实现CDC的一种常见方式。逻辑复制允许我们将数据库中的变化以逻辑日志的形式复制到其他数据库或应用程序中。

1.1 配置逻辑复制

要启用逻辑复制，首先需要在postgresql.conf配置文件中进行以下设置：

wal_level = logical
max_replication_slots = 5
max_wal_senders = 5

• wal_level设置为logical，表示启用逻辑复制。
• max_replication_slots和max_wal_senders分别设置复制槽和WAL发送者的最大数量。

1.2 创建复制槽

复制槽是逻辑复制的核心概念之一。它用于跟踪WAL（Write-Ahead Logging）日志的位置，确保不会丢失任何数据变化。我们可以使用以下SQL命令创建一个复制槽：

SELECT * FROM pg_create_logical_replication_slot('my_slot', 'pgoutput');

其中，my_slot是复制槽的名称，pgoutput是PostgreSQL内置的逻辑解码插件。

1.3 创建发布

发布（Publication）定义了哪些表的变化需要被复制。我们可以使用以下SQL命令创建一个发布：

CREATE PUBLICATION my_publication FOR TABLE my_table1, my_table2;

在这个例子中，my_publication是发布的名称，my_table1和my_table2是需要复制的表。

1.4 创建订阅

订阅（Subscription）用于将发布的变化复制到另一个数据库中。我们可以使用以下SQL命令创建一个订阅：

CREATE SUBSCRIPTION my_subscription
CONNECTION 'host=192.168.1.100 port=5432 dbname=mydb user=myuser password=mypassword'
PUBLICATION my_publication;

在这个例子中，my_subscription是订阅的名称，CONNECTION指定了目标数据库的连接信息，PUBLICATION指定了要订阅的发布。

2. 使用触发器实现CDC

除了逻辑复制，我们还可以使用触发器（Trigger）来实现CDC。触发器是一种在数据库中自动执行的存储过程，可以在数据发生变化时触发。

2.1 创建触发器

我们可以为需要捕获变化的表创建一个触发器。以下是一个简单的触发器示例：

CREATE OR REPLACE FUNCTION capture_changes()
RETURNS TRIGGER AS $$
BEGIN
    IF TG_OP = 'INSERT' THEN
        INSERT INTO change_log (table_name, operation, new_data)
        VALUES (TG_TABLE_NAME, 'INSERT', row_to_json(NEW));
    ELSIF TG_OP = 'UPDATE' THEN
        INSERT INTO change_log (table_name, operation, old_data, new_data)
        VALUES (TG_TABLE_NAME, 'UPDATE', row_to_json(OLD), row_to_json(NEW));
    ELSIF TG_OP = 'DELETE' THEN
        INSERT INTO change_log (table_name, operation, old_data)
        VALUES (TG_TABLE_NAME, 'DELETE', row_to_json(OLD));
    END IF;
    RETURN NEW;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

CREATE TRIGGER my_trigger
AFTER INSERT OR UPDATE OR DELETE ON my_table
FOR EACH ROW EXECUTE FUNCTION capture_changes();

在这个例子中，capture_changes函数用于捕获插入、更新和删除操作，并将变化记录到change_log表中。my_trigger触发器将这些操作与my_table表关联起来。

2.2 处理变化数据

一旦触发器捕获到数据变化，我们可以通过查询change_log表来获取这些变化。例如：

SELECT * FROM change_log;

这将返回所有捕获到的数据变化，包括操作类型、表名以及变化前后的数据。

3. 应用场景

CDC在多种应用场景中都非常有用，以下是一些常见的应用场景：

3.1 数据同步

CDC可以用于将数据从一个数据库同步到另一个数据库。例如，我们可以将生产环境中的数据库变化同步到测试环境中，以便进行实时测试。

3.2 数据仓库

CDC可以用于将OLTP（在线事务处理）数据库中的变化实时同步到数据仓库中，以便进行数据分析和报表生成。

3.3 事件驱动架构

在事件驱动架构中，CDC可以用于捕获数据库中的变化，并将这些变化作为事件发布到消息队列中，供其他微服务或应用程序消费。

3.4 审计和合规

CDC可以用于捕获数据库中的所有变化，并将其记录到审计日志中，以便进行合规性检查和故障排查。

4. 总结

PostgreSQL提供了多种方式来实现CDC，包括逻辑复制和触发器。逻辑复制适用于需要将数据变化复制到其他数据库或应用程序的场景，而触发器则适用于需要在数据库内部处理数据变化的场景。通过合理使用CDC技术，我们可以实现数据同步、数据仓库、事件驱动架构以及审计和合规等多种应用场景。