摘要：內(nèi)容概要源碼閱讀系列將會從兩條線進行展開，一條是圍繞的系統(tǒng)架構和重要模塊進行分析，另一條線圍繞內(nèi)部的同步機制展開分析。更多的代碼閱讀內(nèi)容會在后面的章節(jié)中逐步展開，敬請期待。

作者:楊非

TiDB-DM 是由 PingCAP 開發(fā)的一體化數(shù)據(jù)同步任務管理平臺，支持從 MySQL 或 MariaDB 到 TiDB 的全量數(shù)據(jù)遷移和增量數(shù)據(jù)同步，在 TiDB DevCon 2019 正式開源。作為一款連接 MySQL/MariaDB 生態(tài)和 TiDB 生態(tài)的中臺類型產(chǎn)品，DM 獲得了廣泛的關注，很多公司、開發(fā)者和社區(qū)的伙伴已經(jīng)在使用 DM 來進行數(shù)據(jù)遷移和管理。隨著大家使用的廣泛和深入，遇到了不少由于對 DM 原理不理解而錯誤使用的情況，也發(fā)現(xiàn)了一些 DM 支持并不完善的場景和很多可以改進的地方。

在這樣的背景下，我們希望開展 DM 源碼閱讀分享活動，通過對 DM 代碼的分析和設計原理的解讀，幫助大家理解 DM 的實現(xiàn)原理，和大家進行更深入的交流，也有助于我們和社區(qū)共同進行 DM 的設計、開發(fā)和測試。

本系列文章會聚焦 DM 自身，讀者需要有一些基本的知識，包括但不限于：

Go 語言，DM 由 Go 語言實現(xiàn)，有一定的 Go 語言基礎有助于快速理解代碼。

數(shù)據(jù)庫基礎知識，包括 MySQL、TiDB 的功能、配置和使用等；知道基本的 DDL、DML 語句和事務的基本常識；MySQL 數(shù)據(jù)備份、主從同步的原理等。

基本的后端服務知識，比如后臺服務進程管理、RPC 工作原理等。

總體而言，讀者需要有一定 MySQL/TiDB 的使用經(jīng)驗，了解 MySQL 數(shù)據(jù)備份和主從同步的原理，以及可以讀懂 Go 語言程序。在閱讀 DM 源碼之前，可以先從閱讀《TiDB-DM 架構設計與實現(xiàn)原理》入手，并且參考 使用文檔 在本地搭建一個 DM 的測試環(huán)境，從基礎原理和使用對 DM 有一個初步的認識，然后再進一步分析源碼，深入理解代碼的設計和實現(xiàn)。

源碼閱讀系列將會從兩條線進行展開，一條是圍繞 DM 的系統(tǒng)架構和重要模塊進行分析，另一條線圍繞 DM 內(nèi)部的同步機制展開分析。源碼閱讀不僅是對代碼實現(xiàn)的分析，更重要的是深入的分析背后的設計思想，源碼閱讀和原理分析的覆蓋范圍包括但不限于以下列出的內(nèi)容（因為目前 DM 仍處于快速迭代的階段，會有新的功能和模塊產(chǎn)生，部分模塊在未來也會進行優(yōu)化和重構，后續(xù)源碼閱讀的內(nèi)容會隨著 DM 的功能演進做適當?shù)恼{整）：

整體架構介紹，包括 DM 有哪些模塊，分別實現(xiàn)什么功能，模塊之間交互的數(shù)據(jù)模型和 RPC 實現(xiàn)。

DM-worker 內(nèi)部組件設計原理（relay-unit, dump-unit, load-unit, sync-unit）和數(shù)據(jù)同步的并發(fā)模型設計與實現(xiàn)。

基于 binlog 的數(shù)據(jù)同步模型設計和實現(xiàn)。

relay log 的原理和實現(xiàn)。

定制化數(shù)據(jù)同步功能的實現(xiàn)原理（包括庫表路由，庫表黑白名單，binlog event 過濾，列值轉換）。

DM 如何支持上游 online DDL 工具（pt-osc, gh-ost）的 DDL 同步場景。

sharding DDL 處理的具體實現(xiàn)。

checkpoint 的設計原理和實現(xiàn)，深入介紹 DM 如何在各類異常情況下保證上下游數(shù)據(jù)同步的一致性。

DM 測試的架構和實現(xiàn)。

DM 源代碼完全托管在 GitHub 上，從 項目主頁 可以看到所有信息，整個項目使用 Go 語言開發(fā)，按照功能劃分了很多 package，下表列出了 DM 每個 package 的基本功能：

對于理解代碼最直接的手段就是從 DM-server, DM-worker 和 dmctl 三個 binary 對應的 main 文件入手，看 DM-worker, DM-master 是如何啟動，DM-worker 如何管理一個上游實例和同步任務；如何從 dmctl 開始同步子任務；然后看一個同步子任務從全量狀態(tài)，到增量同步狀態(tài)，binlog 如何處理、sql 任務如何分發(fā)等。通過這樣一個流程對 DM 的整體架構就會有全面的理解。進一步就可以針對每個使用細節(jié)去了解 DM 背后的設計邏輯和代碼實現(xiàn)，可以從具體每個 package 入手，也可以從感興趣的功能入手。

實際上 DM 代碼中使用了很多優(yōu)秀的第三方開源代碼，包括但不僅限于：

借助 grpc 實現(xiàn)各組件之間的 RPC 通信

借助 pingcap/parser 進行 DDL 的語法解析和語句還原

借助 pingcap/tidb-tools 提供的工具實現(xiàn)復雜的數(shù)據(jù)同步定制

借助 go-mysql 解析 MySQL/MariaDB binlog 等

在源碼閱讀過程中對于比較重要的、與實現(xiàn)原理有很高相關度的第三方模塊，我們會進行相應的擴展閱讀。

工欲善其事，必先利其器，在閱讀 DM 源碼之前，我們先來介紹 DM 項目使用到的一些外部工具，這些工具通常用于 DM 的構建、部署、運行和測試，在逐步使用 DM，閱讀代碼、理解原理的過程中都會使用到這些工具。

golang 工具鏈：構建 DM 需要 go >= 1.11.4，目前支持 Linux 和 MacOS 環(huán)境。

gogoprotobuf：用于從 proto 描述文件生成 protobuf 代碼，DM 代碼倉庫的 generate-dm.sh 文件封裝了自動生成 DM 內(nèi)部 protobuf 代碼的腳本。

Ansible：DM 封裝了 DM-Ansible 腳本用于 DM 集群的自動化部署，部署流程可以參考 使用 ansible 部署 DM。

pt-osc, gh-ost：用于上游 MySQL 進行 online-ddl 的同步場景。

mydumper：DM 的全量數(shù)據(jù) dump 階段直接使用 mydumper 的 binary。

MySQL, TiDB, sync_diff_inspector：這些主要用于單元測試和集成測試，可以參考 tests#preparations 這部分描述。

本篇文章主要介紹了 DM 源碼閱讀的目的和源碼閱讀的規(guī)劃，簡單介紹了 DM 的源碼結構和工具鏈。下一篇文章我們會從 DM 的整體架構入手，詳細分析 DM-master、DM-worker 和 dmctl 三個組件服務邏輯的實現(xiàn)和功能抽象，RPC 數(shù)據(jù)模型和交互接口。更多的代碼閱讀內(nèi)容會在后面的章節(jié)中逐步展開，敬請期待。