面试题：MariaDB中GTID实现的基本原理是什么

Question

请简要阐述MariaDB中GTID（全局事务标识符）实现的基本原理，包括GTID的组成结构以及在主从复制过程中是如何发挥作用的。

Answer 1

GTID基本原理

1. 概念：GTID是一个全局唯一的事务标识符，在MariaDB中，每个事务在其生命周期内会被分配一个GTID，无论该事务在主库执行并传播到从库，还是直接在从库执行，GTID都能唯一标识它。

GTID组成结构

1. 格式：GTID由两部分组成，格式为 server_uuid:transaction_id。
   • server_uuid：是数据库实例在启动时生成的唯一标识符，在整个生命周期内保持不变，用于标识产生该事务的服务器。
   • transaction_id：是一个单调递增的数字，代表在该服务器上执行的事务的序列号，每执行一个新事务，该数字就会加1 。

在主从复制过程中的作用

1. 主库操作：当主库上执行一个事务时，会为该事务生成一个GTID。在将事务写入二进制日志（binlog）时，GTID也会一同记录。例如，事务 T1 在主库执行，主库生成 GTID1 = server_uuid1:1，并将 GTID1 和 T1 的操作记录到binlog。
2. 从库获取：从库通过I/O线程连接主库，读取主库的binlog。从库获取到包含GTID的事务记录后，会将其写入自己的中继日志（relay log）。
3. 从库回放：SQL线程从relay log中读取事务记录，根据GTID判断该事务是否已经执行过。如果从库中没有记录该GTID，则执行该事务，并记录该GTID到自己的 gtid_executed 集合中。例如，从库读取到 GTID1，发现 gtid_executed 中没有 GTID1，则执行事务 T1 并将 GTID1 加入 gtid_executed。这种方式确保了从库不会重复执行已经执行过的事务，提高了主从复制的可靠性和一致性。