MySQL · 捉虫动态 · 并行复制外键约束问题二
最后更新于：2022-04-01 10:35:31
## 背景
并行复制可以大大提高备库的 binlog 应用速度，内核月报也多次对并行复制特性进行介绍，感兴趣的朋友可以回顾下：[5.6 并行复制实现分析](http://mysql.taobao.org/monthly/2015/08/09/)、[5.6 并行复制恢复实现](http://mysql.taobao.org/monthly/2015/09/07/) 和 [5.6并行复制事件分发机制](http://mysql.taobao.org/monthly/2015/09/09/)。
在早期的内核月报，有一篇 [并行复制外建约束问题](http://mysql.taobao.org/index.php?title=MySQL%E5%86%85%E6%A0%B8%E6%9C%88%E6%8A%A5_2014.12#MySQL.C2.B7.E3.80.80.E6.80.A7.E8.83.BD.E4.BC.98.E5.8C.96.C2.B7.E5.B9.B6.E8.A1.8C.E5.A4.8D.E5.88.B6.E5.A4.96.E5.BB.BA.E7.BA.A6.E6.9D.9F.E9.97.AE.E9.A2.98)，介绍阿里在 5.5 版本中自己实现并行复制时遇到的外键约束问题，本文接着前作继续介绍并行复制外键约束问题，这次场景不一样，并且目前官方 5.6 最新版本（5.6.30）中也有这个问题。
## 问题描述
一般情况的复制是 A->B 这样一主一备，本文要描述的场景是 A->B->C 这样一主两备，并且备库级联，其中备库 C 开启了并行复制，B 可以串行也可以并行，binlog_fomat 都是 row。
在主库A上执行如下语句：
~~~
CREATE DATABASE db1;
CREATE DATABASE db2;
USE db1;
CREATE TABLE `parent` (
`id` int(11) NOT NULL,
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB;
USE db2;
CREATE TABLE `child` (
`id` int(11) DEFAULT NULL,
`parent_id` int(11) DEFAULT NULL,
KEY `par_ind` (`parent_id`),
CONSTRAINT `child_ibfk_1` FOREIGN KEY (`parent_id`) REFERENCES `db1`.`parent` (`id`) ON DELETE CASCADE
) ENGINE=InnoDB;
INSERT INTO db1.parent VALUES(1);
INSERT INTO db2.child VALUES(1, 1);
~~~
备库 C 上会报错如下，非常明显的一个外键约束的错误：
~~~
Last_SQL_Errno: 1452
Last_SQL_Error: Worker 7 failed executing transaction '' at master log mysqld-bin.000001, end_log_pos 1008; Could not execute Write_rows event on table db2.child; Cannot add or update a child row: a foreign key constraint fails (`db2`.`child`, CONSTRAINT `child_ibfk_1` FOREIGN KEY (`parent_id`) REFERENCES `db1`.`parent` (`id`) ON DELETE CASCADE), Error_code: 1452; handler error HA_ERR_NO_REFERENCED_ROW; the event's master log mysqld-bin.000001, end_log_pos 1008
~~~
## 问题分析
如前文[并行复制外建约束问题](http://mysql.taobao.org/index.php?title=MySQL%E5%86%85%E6%A0%B8%E6%9C%88%E6%8A%A5_2014.12#MySQL.C2.B7.E3.80.80.E6.80.A7.E8.83.BD.E4.BC.98.E5.8C.96.C2.B7.E5.B9.B6.E8.A1.8C.E5.A4.8D.E5.88.B6.E5.A4.96.E5.BB.BA.E7.BA.A6.E6.9D.9F.E9.97.AE.E9.A2.98) 所述，5.6 并行复制已经解了外键问题，遇到被外键约束的表，会先切为串行，当前事务执行完成后，再开始并行，为什么还会出问题呢？分析这个问题前，我们先来看下，5.6 是怎么解决外键约束问题的。
5.6 并行复制是基于db进行分发的，不同的db分发到不同的 worker 线程，对 row 格式的 binlog，分发信息是体现在 table_map event 中的。5.6 对 table_map 中加了一个专门的 flag `TM_REFERRED_FK_DB_F`，表示当前表被外键约束（具体参考commit [299ccba1e145c29ed3c242c152ced4cc345328b7](https://github.com/mysql/mysql-server/commit/299ccba1e145c29ed3c242c152ced4cc345328b7)），这样备库分发线程（Coordinator）在遇到有这种标志的 table_map，就切换为串行，具体逻辑参考`Log_event::get_slave_worker()` 和`apply_event_and_update_pos()`。
这个机制是没问题的，如果 flag 能从 A 传到 B 再传到 C，就不会出现这个问题，现在问题的出现是因为备库 B 执行完父表（parent）的更新后，写 binlog 时 flag 没写进去，导致 C 在并行模式下执行 parent 表更新时，没有切换到串行模式，和 child 表的更新同时在跑，如果执行 child 表更新的 worker 先做，那么就会出现外键约束报错。
## 问题解决
`TM_REFERRED_FK_DB_F` 这个 flag 是在 `Table_map_log_event::Table_map_log_event()` 构造函数中设置的，逻辑如下：
~~~
/*
Marking event to require sequential execution in MTS
if the query might have updated FK-referenced db.
Unlike Query_log_event where this fact is encoded through
the accessed db list in the Table_map case m_flags is exploited.
*/
uchar dbs= thd->get_binlog_accessed_db_names() ?
thd->get_binlog_accessed_db_names()->elements : 0;
if (dbs == 1)
{
char *db_name= thd->get_binlog_accessed_db_names()->head();
if (!strcmp(db_name, ""))
m_flags |= TM_REFERRED_FK_DB_F;
}
~~~
如果当前访问到的 db 个数为1，并且 db 是空字符串 `""` 的话，就设置这个 flag。`binlog_accessed_db_names` 中只有 `""` 这一个元素是一个特殊构造的场景，正常情况下db不会是 `""`的，构造这样 db 的逻辑在 `THD::decide_logging_format`，如下:
~~~
if (is_write &&
lex->sql_command != SQLCOM_END /* rows-event applying by slave */)
{
/*
Master side of DML in the STMT format events parallelization.
All involving table db:s are stored in a abc-ordered name list.
In case the number of databases exceeds MAX_DBS_IN_EVENT_MTS maximum
the list gathering breaks since it won't be sent to the slave.
*/
for (TABLE_LIST *table= tables; table; table= table->next_global)
{
if (table->placeholder())
continue;
DBUG_ASSERT(table->table);
if (table->table->file->referenced_by_foreign_key())
{
/*
FK-referenced dbs can't be gathered currently. The following
event will be marked for sequential execution on slave.
*/
binlog_accessed_db_names= NULL;
add_to_binlog_accessed_dbs("");
break;
}
if (!is_current_stmt_binlog_format_row())
add_to_binlog_accessed_dbs(table->db);
}
}
~~~
可以看到，如果有当前表被外键约束的话（`table->table->file->referenced_by_foreign_key()`）,会清掉`binlog_accessed_db_names`，只放一个空字符串进去。
但是 SQL 线程在应用 row_event 时，不会走到上面的逻辑，因为 `lex->sql_command` 的值为 `SQLCOM_END`，所以备库 B 生成的 parent 表的 table_map 就不包含这个 flag。
修复也比较简单，把 `lex->sql_command != SQLCOM_END` 这个条件去掉即可，或者参考官方 [bug](http://bugs.mysql.com/bug.php?id=80474) 这里提供的修复方法，也是可以的。