最近面試了十幾個同學，關于 MySQL 主從延時問題，筆者一般都會問。
- MySQL 主從延時的原因是什么？
- 具體哪個環節發生延時？
- 如何解決呢？
對于這“三連問”，極少有同學能通關，甚至有同學連主從復制原理都不清楚。
這個并不是純粹的八股文，因為在實際工作場景中，很多同學都遇到過。
不多說，上文章目錄。
一、什么是主從延時？
有時候我們遇到從數據庫中獲取不到信息的詭異問題時，會糾結于代碼中是否有一些邏輯會把之前寫入的內容刪除，但是你又會發現，過了一段時間再去查詢時又可以讀到數據了，這基本上就是主從延遲在作怪。
主從延遲，其實就是“從庫回放” 完成的時間，與 “主庫寫 binlog” 完成時間的差值，會導致從庫查詢的數據，和主庫的不一致。
二、為什么會主從延時？
探討這個問題前，我們需要知道主從復制的原理。
1.主從復制原理
MySQL 的主從復制是依賴于 binlog，也就是記錄 MySQL 上的所有變化并以二進制形式保存在磁盤上二進制日志文件。
主從復制就是將 binlog 中的數據從主庫傳輸到從庫上，一般這個過程是異步的，即主庫上的操作不會等待 binlog 同步地完成。
詳細流程如下：
- 主庫寫 binlog：主庫的更新 SQL(update、insert、delete) 被寫到 binlog；
- 主庫發送 binlog：主庫創建一個 log dump 線程來發送 binlog 給從庫；
- 從庫寫 relay log：從庫在連接到主節點時會創建一個 IO 線程，以請求主庫更新的 binlog，并且把接收到的 binlog 信息寫入一個叫做 relay log 的日志文件；
- 從庫回放：從庫還會創建一個 SQL 線程讀取 relay log 中的內容，并且在從庫中做回放，最終實現主從的一致性。
2.主從延時原因
我們分析一下主從復制的過程。
MySQL 的主從復制都是單線程的操作，主庫對所有 DDL 和 DML 產生 binlog，binlog 是順序寫，所以效率很高。
Slave 的 Slave_IO_Running 線程會到主庫取日志，放入 relay log，效率會比較高。
Slave 的 Slave_SQL_Running 線程將主庫的 DDL 和 DML 操作都在 Slave 實施，DML 和 DDL 的 IO 操作是隨機的，不是順序的，因此成本會很高。
還可能是 Slave 上的其他查詢產生 lock 爭用，由于 Slave_SQL_Running 也是單線程的，所以一個 DDL 卡住了，需要執行 10 分鐘，那么所有之后的 DDL 會等待這個 DDL 執行完才會繼續執行，這就導致了延時。
總結一下主從延遲的主要原因：主從延遲主要是出現在 “relay log 回放” 這一步，當主庫的 TPS 并發較高，產生的 DDL 數量超過從庫一個 SQL 線程所能承受的范圍，那么延時就產生了，當然還有就是可能與從庫的大型 query 語句產生了鎖等待。
三、如何解決主從延時？
1.主從延遲情況
我們先看看，哪些情況會導致主從延時：
- 從庫機器性能：從庫機器比主庫的機器性能差，只需選擇主從庫一樣規格的機器就好。
- 從庫壓力大：可以搞了一主多從的架構，還可以把 binlog 接入到 Hadoop 這類系統，讓它們提供查詢的能力。
- 從庫過多：要避免復制的從節點數量過多，從庫數據一般以3-5個為宜。
- 大事務：如果一個事務執行就要 10 分鐘，那么主庫執行完后，給到從庫執行，最后這個事務可能就會導致從庫延遲 10 分鐘啦。日常開發中，不要一次性 delete 太多 SQL，需要分批進行，另外大表的 DDL 語句，也會導致大事務。
- 網絡延遲：優化網絡，比如帶寬 20M 升級到 100M。
- MySQL 版本低：低版本的 MySQL 只支持單線程復制，如果主庫并發高，來不及傳送到從庫，就會導致延遲，可以換用更高版本的 MySQL，支持多線程復制。
2.主從延時解決方案
面試時，有些同學能回答出使用緩存、查詢主庫、提升機器配置等，僅僅這些么？
最容易想到的方法，縮短主從同步時間：
- 提升從庫機器配置，可以和主庫一樣，甚至更好；
- 避免大事務；
- 搞多個從庫，即一主多從，分擔從庫查詢壓力；
- 優化網絡寬帶；
- 選擇高版本 MySQL，支持主庫 binlog 多線程復制。
也可以從業務場景考慮：
- 使用緩存：我們在同步寫數據庫的同時，也把數據寫到緩存，查詢數據時，會先查詢緩存，不過這種情況會帶來 MySQL 和 redis 數據一致性問題。
- 查詢主庫：直接查詢主庫，這種情況會給主庫太大壓力，核心場景可以使用，比如訂單支付。
如果能把上面基本回答出來，就已經非常厲害了，還有么？
其實還可以在 MySQL 架構上來考慮。
主庫對數據安全性較高，設置配置如下：
sync_binlog = 1
innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
而 slave 不需要這么高的數據安全，完全可以將 sync_binlog 設置為 0，或者關閉 binlog，innodb_flushlog 也可以設置為 0，來提高 sql 的執行效率。
- 架構方案：使用多臺 slave 來分攤讀請求，再從這些 slave 中取一臺專用的服務器，只作為備份用，不進行其他任何操作，比如設置 sync_binlog 為0，或者關閉 binglog 等，提升從庫查詢性能。
再問一下，還有么？可以在評論區討論~
四、后記
再回過頭來看這個問題，估計很多同學能回答出一二，但是這個不能成為你的加分項。
面對如此激烈的競爭環境，同樣一個問題，你就需要比別人掌握得更多，回答得更全面，面試官才能對你刮目相看。
其實筆者當年面試小米時，也面試過這個問題，當時就是基于上面回答的。
后來的一次 MySQL 分享，講得還不錯，當時主管就說，筆者的 MySQL 掌握得挺好的，記得當時面試時問過一個 MySQL 主從復制問題，他都能回答到非常底層。
沒想到，這都一年多了，當時的那場面試，居然給主管留下那么深刻的印象。
作者丨樓仔
來源丨公眾號：樓仔（ID：gh_8de52dba3fda）
