數據庫主從復制是讓主庫數據自動同步到從庫的技術，主要實現讀寫分離、數據備份和負載均衡。1.php本身不直接實現復制，而是通過連接不同數據庫實例分發讀寫操作；2.常見方案包括基于sql語句的復制、gtid復制和半同步復制，分別通過binlog文件位置、全局事務id和確認機制實現；3.配置步驟包括主從庫設置、用戶權限創建、數據備份導入及連接配置；4.延遲原因包括網絡問題、主從壓力、大事務、鎖競爭和硬件限制，解決方式對應優化網絡、sql、拆分事務、減少鎖沖突和升級硬件；5.監控方法有show slave status、mysql enterprise monitor、第三方工具及自定義腳本；6.切換方案分為手動、半自動和全自動，選擇依據為業務需求與容錯能力。
數據庫主從復制，簡單來說，就是讓一臺數據庫（主庫）的數據自動同步到另一臺或多臺數據庫（從庫）。這樣做的好處很多，比如讀寫分離，提高讀取性能；數據備份，防止數據丟失；以及負載均衡，分攤主庫壓力。
解決方案
PHP本身并不直接實現數據庫主從復制，它只是一個應用程序開發語言。真正實現主從復制的是數據庫系統，比如mysql、postgresql等。PHP的作用是根據主從架構，將讀寫操作分發到不同的數據庫實例上。
以下以MySQL為例，說明PHP如何配合實現主從復制，以及主從復制的方案和配置步驟：
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方案一：基于sql語句的主從復制
這種方案是最常見，也是最基礎的。主庫記錄所有的數據變更操作（INSERT, UPDATE, delete）到二進制日志（binlog），從庫讀取主庫的binlog，并在自身執行這些操作，從而保持數據同步。
配置步驟：
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配置主庫（Master）：
- 啟用二進制日志：在MySQL的配置文件（my.cnf或my.ini）中，找到[mysqld]部分，添加或修改以下配置：
log-bin=mysql-bin # 啟用二進制日志，并指定日志文件名前綴 server-id=1 # 設置服務器ID，必須唯一 binlog_format=ROW # 推薦使用ROW模式，確保數據一致性
- 重啟MySQL服務。
- 創建用于復制的用戶：
CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY 'your_password'; GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%'; FLUSH PRIVILEGES;
- 鎖定主庫，并記錄當前binlog文件名和位置：
FLUSH TABLES WITH READ LOCK; SHOW MASTER STATUS;
記錄File和position的值，稍后從庫需要用到。
- 解鎖主庫：
UNLOCK TABLES;
- 備份主庫數據，可以使用mysqldump命令。
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配置從庫（Slave）：
- 修改配置文件（my.cnf或my.ini）：
server-id=2 # 設置服務器ID，必須唯一，且與主庫不同 relay-log=relay-log-bin # 啟用中繼日志 read_only=1 # 設置為只讀，防止誤操作
- 重啟MySQL服務。
- 將主庫備份的數據導入到從庫。
- 配置從庫連接到主庫：
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='master_ip_address', MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='your_password', MASTER_LOG_FILE='recorded_binlog_file_name', MASTER_LOG_POS=recorded_binlog_position; START SLAVE; SHOW SLAVE STATUSG;
檢查Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running是否都為Yes。
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PHP代碼配合：
在PHP代碼中，根據讀寫操作，連接不同的數據庫實例。
<?php // 主庫連接信息 $master_host = 'master_ip_address'; $master_user = 'your_master_user'; $master_password = 'your_master_password'; $master_db = 'your_database'; // 從庫連接信息 $slave_host = 'slave_ip_address'; $slave_user = 'your_slave_user'; $slave_password = 'your_slave_password'; $slave_db = 'your_database'; // 寫操作 function write_data($sql) { global $master_host, $master_user, $master_password, $master_db; $conn = new mysqli($master_host, $master_user, $master_password, $master_db); if ($conn->connect_error) { die("Master Connection failed: " . $conn->connect_error); } $conn->query($sql); $conn->close(); } // 讀操作 function read_data($sql) { global $slave_host, $slave_user, $slave_password, $slave_db; $conn = new mysqli($slave_host, $slave_user, $slave_password, $slave_db); if ($conn->connect_error) { die("Slave Connection failed: " . $conn->connect_error); } $result = $conn->query($sql); $conn->close(); return $result; } // 示例 write_data("INSERT INTO users (name) VALUES ('test')"); $result = read_data("SELECT * FROM users"); if ($result->num_rows > 0) { while($row = $result->fetch_assoc()) { echo "id: " . $row["id"]. " - Name: " . $row["name"]. "<br>"; } } else { echo "0 results"; } ?>
方案二：基于GTID的主從復制
GTID（Global Transaction ID）是MySQL 5.6引入的一種全局唯一事務ID。使用GTID可以簡化主從切換，避免傳統復制模式下需要手動指定binlog文件名和位置的麻煩。
配置步驟：
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配置主庫（Master）：
- 修改配置文件（my.cnf或my.ini）：
log-bin=mysql-bin server-id=1 gtid_mode=ON enforce_gtid_consistency=ON log_slave_updates=ON # 允許從庫寫入binlog，用于級聯復制
- 重啟MySQL服務。
- 創建復制用戶（同方案一）。
- 備份主庫數據（同方案一）。
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配置從庫（Slave）：
- 修改配置文件（my.cnf或my.ini）：
server-id=2 gtid_mode=ON enforce_gtid_consistency=ON relay-log=relay-log-bin read_only=1
- 重啟MySQL服務。
- 將主庫備份的數據導入到從庫。
- 配置從庫連接到主庫：
CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='master_ip_address', MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='your_password', MASTER_AUTO_POSITION=1; # 啟用GTID自動定位 START SLAVE; SHOW SLAVE STATUSG;
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PHP代碼配合： 與方案一類似，PHP代碼不需要修改，只需要保證連接信息正確即可。
方案三：半同步復制
半同步復制是一種介于異步復制和全同步復制之間的方案。主庫在提交事務之前，至少要等待一個從庫接收到該事務的binlog，才算提交成功。這樣可以提高數據一致性，但也會犧牲一定的性能。
配置步驟：
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安裝半同步復制插件：
- 在主庫和從庫上執行以下命令：
INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so'; INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';
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配置主庫（Master）：
- 修改配置文件（my.cnf或my.ini）：
rpl_semi_sync_master_enabled=1 # 啟用半同步復制 rpl_semi_sync_master_timeout=10 # 設置超時時間，單位秒 log-bin=mysql-bin server-id=1
- 重啟MySQL服務。
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配置從庫（Slave）：
- 修改配置文件（my.cnf或my.ini）：
rpl_semi_sync_slave_enabled=1 # 啟用半同步復制 relay-log=relay-log-bin server-id=2 read_only=1
- 重啟MySQL服務。
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配置從庫連接到主庫（同方案一或方案二）。
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PHP代碼配合： 與方案一和方案二類似，PHP代碼不需要修改。
主從復制延遲的原因有哪些？如何解決？
主從復制延遲是主從復制中常見的問題。延遲的原因有很多，主要包括：
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網絡延遲： 主庫和從庫之間的網絡連接不穩定或帶寬不足，導致binlog傳輸速度慢。
- 解決方案： 優化網絡連接，增加帶寬，使用更快的網絡協議。
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主庫壓力過大： 主庫寫入壓力過大，導致binlog生成速度慢。
- 解決方案： 優化SQL語句，減少寫入操作，使用緩存，進行讀寫分離。
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從庫壓力過大： 從庫需要執行大量的SQL語句，導致同步速度慢。
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大事務： 大事務會導致binlog文件過大，傳輸和執行時間過長。
- 解決方案： 盡量避免大事務，將大事務拆分成小事務。
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鎖競爭： 主庫和從庫之間存在鎖競爭，導致同步速度慢。
- 解決方案： 優化表結構，減少鎖沖突，使用樂觀鎖。
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硬件資源不足： 主庫或從庫的CPU、內存、磁盤I/O等硬件資源不足。
- 解決方案： 升級硬件資源。
如何監控主從復制的狀態？
監控主從復制的狀態對于及時發現和解決問題至關重要。常用的監控方法包括：
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使用SHOW SLAVE STATUS命令： 這是最常用的監控方法，可以查看從庫的各種狀態信息，如Slave_IO_Running、Slave_SQL_Running、Seconds_Behind_Master等。
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使用MySQL Enterprise Monitor： 這是MySQL官方提供的監控工具，可以提供更全面的監控功能，包括性能監控、告警等。
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使用第三方監控工具： 如zabbix、Nagios等，可以通過自定義腳本監控主從復制的狀態。
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編寫自定義監控腳本： 可以使用PHP或其他腳本語言編寫自定義監控腳本，定期檢查主從復制的狀態，并發送告警信息。
主從切換方案有哪些？如何選擇？
主從切換是指在主庫發生故障時，將從庫切換為主庫，以保證服務的可用性。常用的主從切換方案包括：
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手動切換： 這是最簡單的切換方案，需要人工干預。當主庫發生故障時，手動將一個從庫提升為主庫，并修改應用程序的連接信息。
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半自動切換： 這種方案需要人工確認，但可以自動執行切換操作。當監控系統檢測到主庫故障時，會發送告警信息，并提示管理員確認是否進行切換。如果管理員確認，則自動將一個從庫提升為主庫。
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全自動切換： 這種方案完全自動化，無需人工干預。當監控系統檢測到主庫故障時，會自動將一個從庫提升為主庫，并修改應用程序的連接信息。
選擇哪種切換方案取決于業務的需求和容錯能力。手動切換方案簡單易行，但需要人工干預，可能會導致較長的停機時間。全自動切換方案可以實現零停機，但實現起來比較復雜，需要考慮各種異常情況。半自動切換方案介于兩者之間，可以根據實際情況進行選擇。
