MySQL 到 ClickHouse

简述

CloudCanal 近期实现了 MySQL（RDS）到 ClickHouse 实时同步的能力，功能包含全量数据迁移、增量数据迁移、结构迁移能力，以及附带的监控、告警、HA等能力(平台自带)。

ClickHouse 本身并不直接支持 Update 和 Delete 能力，但是他自带的 MergeTree 系列表中 CollapsingMergeTree 和 VersionedCollapsingMergeTree 可变相实现实时增量的目的，并且性能完全够用,能够比较轻松达到 1k RPS 以上的能力。

接下来的文章，简要介绍 CloudCanal 是如何实现这个能力，以及作为用户我们怎么比较好的使用这个能力。

技术点

结构迁移

CloudCanal 默认提供结构迁移，默认选择 CollapsingMergeTree 作为表引擎，并增加一个默认字段 __cc_ck_sign，源主键作为 sortKey，如下示例:

 CREATE TABLE console.worker_stats
(
    `id` Int64,
    `gmt_create` DateTime,
    `worker_id` Int64,
    `cpu_stat` String,
    `mem_stat` String,
    `disk_stat` String,
    `__cc_ck_sign` Int8 DEFAULT 1
)
ENGINE = CollapsingMergeTree(__cc_ck_sign)
ORDER BY id
SETTINGS index_granularity = 8192

ClickHouse 表引擎中，CollapsingMergeTree 和 VersionedCollapsingMergeTree 都能通过标记位按规则折叠数据，从而达到更新和删除的效果。VersionedCollapsingMergeTree 相比 CollapsingMergeTree 优势在于同一条数据的不同变更可以乱序写入，但是 CloudCanal 选择 CollapsingMergeTree 主要原因在于2点

1. CloudCanal 中同一条记录必定是按源库变更顺序写入，不存在乱序情况
1. 不需要维护 VersionedCollapsingMergeTree 中的 Version 字段(版本，也可以起其他名字)

所以 CloudCanal 选择了 CollapsingMergeTree 作为默认表引擎。

写数据

CloudCanal 写数据主要包含全量和增量两种，即单次搬迁存量数据和长期同步，两者写入略有不同。全量写入对端主要工作是批量和多线程，因为 CloudCanal 结构迁移默认设置了标记位字段 __cc_ck_sign default 值为 1, 所以就不需要做特殊处理。

对于增量, CloudCanal 则需要做 3 件事情。

转换 Update、Delete 操作为 Insert 这一步有两件事情要做，第一件是按照操作类型，填充标记字段值，其中 Insert 和 Update 为 1 ，Delete 为 -1 ，第二件是将对应增量数据的前镜像或者后镜像填充到结果记录中，以便后续 insert 写入。

 for (CanalRowChange rowChange : rowChanges) {
            switch (rowChange.getEventType()) {
                case INSERT: {
                    for (CanalRowData rowData : rowChange.getRowDatasList()) {
                        rowData.getAfterColumnsList().add(nonDeleteCol);
                        records.add(rowData.getAfterColumnsList());
                    }

                    break;
                }
                case UPDATE: {
                    for (CanalRowData rowData : rowChange.getRowDatasList()) {
                        rowData.getBeforeColumnsList().add(deleteCol);
                        records.add(rowData.getBeforeColumnsList());

                        rowData.getAfterColumnsList().add(nonDeleteCol);
                        records.add(rowData.getAfterColumnsList());
                    }

                    break;
                }
                case DELETE: {
                    for (CanalRowData rowData : rowChange.getRowDatasList()) {
                        rowData.getBeforeColumnsList().add(deleteCol);
                        records.add(rowData.getBeforeColumnsList());
                    }

                    break;
                }
                default:
                    throw new CanalException("not supported event type,eventType:" + rowChange.getEventType());
            }
        }

按表归组因为 IUD 操作已全部转换为 Insert, 且为全镜像(所有字段都填充了值),所以可以按表归组，然后批量写入。即使单线程也能满足大部分场景的同步性能要求。

protected Map<TableUnit, List<CanalRowChange>> groupByTable(IncrementMessage message) {
        Map<TableUnit, List<CanalRowChange>> data = new HashMap<>();
        for (ParsedEntry entry : message.getEntries()) {
            if (entry.getEntryType() == CanalEntryType.ROWDATA) {
                CanalRowChange rowChange = entry.getRowChange();
                if (!rowChange.isDdl()) {
                    List<CanalRowChange> changes = data.computeIfAbsent(new TableUnit(entry.getHeader().getSchemaName(), entry.getHeader().getTableName()), k -> new ArrayList<>());
                    changes.add(rowChange);
                }
            }
        }

        return data;
    }

并行写入将按表归组的数据使用并行执行框架执行，具体不详述。

举个"栗子"

添加数据源
创建任务，选择数据源和库，并连接成功，点击下一步
选择数据同步，建议规格至少选择 1 GB.目前 MySQL->ClickHouse 结构迁移自动过滤，所以选择无效。点击下一步
选择表，默认 ClickHouse 上创建 CollapsingMergeTree 表引擎，并自动添加 __cc_ck_sign 折叠标记字段。点击下一步
选择字段，点击下一步
创建任务
等待任务自动结构迁移、全量迁移、数据同步追上
造点 Insert、Update、Delete 负载
延迟追平状态，停止负载
检查源端 MySQL 表数据，以其中一张表为例
检查对端 ClickHouse 表数据，不一致?!!
手动优化下表，数据一致。虽然可以等待 ClickHouse 自动优化，但是如果需要直接得到准确结果，可手动优化(注意:手动优化可能导致数据库机器压力过大)