Apache ShardingSphere CDC 组件部署与使用指南-优快云博客

Apache ShardingSphere CDC 组件部署与使用指南

shardingsphere Distributed SQL transaction & query engine for data sharding, scaling, encryption, and more - on any database. 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/sh/shardingsphere

概述

Apache ShardingSphere CDC（Change Data Capture）组件是ShardingSphere生态中用于数据变更捕获的重要模块，它能够实时捕获数据库中的数据变更事件。本文将详细介绍CDC组件的架构设计、部署方式以及使用方法，帮助开发者快速掌握这一强大工具。

CDC组件架构

ShardingSphere CDC采用经典的客户端-服务器架构：

CDC Server：内置于ShardingSphere-Proxy中，负责从底层数据库捕获变更事件
CDC Client：由用户自行实现，用于消费CDC Server推送的变更数据

这种架构设计使得数据变更的捕获与消费逻辑解耦，提高了系统的灵活性和可扩展性。

部署前提

在部署CDC组件前，请确保满足以下条件：

Java环境：JDK 1.8或更高版本
运行模式：ShardingSphere-Proxy必须运行在集群模式下
注册中心：目前支持ZooKeeper作为注册中心
数据库支持：CDC仅同步数据变更，不处理表结构变更(DDL)

CDC Server部署详解

基础部署步骤

获取ShardingSphere-Proxy：确保已获取最新版本的ShardingSphere-Proxy
配置全局文件(global.yaml)：
- 必须配置集群模式
- 指定CDC服务端口(cdc-server-port)
- 配置与后端数据库一致的协议类型(proxy-frontend-database-protocol-type)
引入JDBC驱动：
- Proxy已内置PostgreSQL和openGauss驱动
- 如需连接MySQL等其他数据库，需手动将对应JDBC驱动放入ext-lib目录

GLT模块配置（XA事务支持）

对于需要XA事务完整性的场景（如使用openGauss数据库），可额外配置GLT模块：

方式一：源码编译安装

获取ShardingSphere源码
修改相关pom.xml文件，移除特定依赖的provided作用域
重新编译Proxy

方式二：直接引入依赖

从Maven仓库下载：
- shardingsphere-global-clock-tso-provider-redis
- jedis-4.3.1

CDC任务配置

通过DistSQL可灵活配置CDC任务的各项参数：

ALTER STREAMING RULE (
READ(
  WORKER_THREAD=20,
  BATCH_SIZE=1000,
  SHARDING_SIZE=10000000,
  RATE_LIMITER (TYPE(NAME='QPS',PROPERTIES('qps'='500')))
),
WRITE(
  WORKER_THREAD=20,
  BATCH_SIZE=1000,
  RATE_LIMITER (TYPE(NAME='TPS',PROPERTIES('tps'='2000')))
),
STREAM_CHANNEL (TYPE(NAME='MEMORY',PROPERTIES('block-queue-size'='2000')))
);

关键配置项说明：

READ部分：控制数据读取行为
- WORKER_THREAD：数据摄取线程数（建议≥分库数量）
- BATCH_SIZE：单次查询最大记录数
- SHARDING_SIZE：全量数据分片大小
- RATE_LIMITER：读取限流策略
WRITE部分：控制数据写入行为
- WORKER_THREAD：数据写入线程数
- BATCH_SIZE：批量写入最大记录数
- RATE_LIMITER：写入限流策略
STREAM_CHANNEL：数据通道配置
- 目前支持MEMORY类型
- block-queue-size：控制内存队列大小

CDC Client开发指南

基础使用

引入依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.shardingsphere</groupId>
    <artifactId>shardingsphere-data-pipeline-cdc-client</artifactId>
    <version>${version}</version>
</dependency>

核心API：

CDCClient client = new CDCClient();
client.connect(dataConsumer, exceptionHandler, errorResultHandler);
client.login(new CDCLoginParameter("username", "password"));
String streamingId = client.startStreaming(
    new StartStreamingParameter("database", "schemaTables", true));

关键方法说明

| 方法名 | 功能描述 | |-----------------------|--------------------------------------------------------------------------| | connect() | 建立与服务端的连接，需指定数据处理器、异常处理器和错误结果处理器 | | login() | 认证登录，需提供用户名和密码 | | startStreaming() | 启动数据订阅，返回streamingId用于后续操作 | | restartStreaming() | 重启指定订阅 | | stopStreaming() | 停止指定订阅 | | dropStreaming() | 删除指定订阅 | | await() | 阻塞当前线程，等待通道关闭 | | close() | 关闭通道，结束流程 |

最佳实践建议

性能调优：
- 根据数据量和硬件配置调整READ/WRITE的WORKER_THREAD
- 合理设置BATCH_SIZE以避免内存溢出
- 使用RATE_LIMITER控制处理速度
容错处理：
- 实现完善的ExceptionHandler处理消费异常
- 考虑实现重试机制应对网络波动
监控告警：
- 监控CDC Server的日志输出
- 跟踪关键指标如处理延迟、吞吐量等