mysql主从复制通过binlog来同步数据，在从库上执行start slave，会开启两个线程，分别是io线程和sql线程。io线程负责从主库拉取binlog并存储到本地的relay log，sql线程负责把relay log中的事务在从库应用。本文将结合源码分析io线程的具体实现。

MySQL源码版本：5.7.19

1. io线程函数

mysql io线程函数在源码sql/rpl_slave.cc中实现，执行命令start slave或者start slave io_thread，就会创建io线程，io线程函数为：
extern "C" void *handle_slave_io(void *arg)

io线程函数的参数arg，实际上是一个Master_info类型的指针mi，保存了主库相关的一些信息，比如host，user，password，主库uuid，主库binlog文件名，主库binlog文件位置等等。

io线程函数中会创建一个THD的对象，一个THD的对象就相当于一个连接，这个连接是可以在show processlist中看到，实际上io线程也可以理解为一个通向主库的连接。

紧接着io线程函数初始化一个MYSQL结构体的指针，称之为mysql，主要作用是与主库通信，走的标准的MySQL客户端/服务器协议，后面io线程获取主库的信息，注册从库，拉取binlog，都将依赖这个指针。

2. 创建连接

有了mi和mysql，通过调用函数safe_connect(thd, mysql, mi)，连接到主库。

3. 交换信息

调用get_master_version_and_clock(mysql, mi)，获取主库的版本，时间，server_id，字符集校验规则，时区等等信息，如果发现主库的server_id与从库的server_id相同，则会报错。

调用get_master_uuid(mysql, mi)，获取主库的server_uuid，如果主库的server_uuid与从库的server_uuid相同，也会报错。

调用io_thread_init_commands(mysql, mi)，把从库的server_uuid作为session变量设置到连接上，发送给主库。

4. 注册从库

调用 register_slave_on_master(mysql, mi, &suppress_warnings)，在主库上注册从库，注册过程实际上就是发送一个注册命令COM_REGISTER_SLAVE，以及一个特定结构的网络包到主库。这个包结构如下：

• 从库server_id，4字节
• 从库report_host，如果为空，占用1个字节，值为0
• 从库report_user，如果为空，占用1个字节，值为0
• 从库report_password，如果为空，占用1个字节，值为0
• 从库report_port，2字节
• rpl_recovery_rank，4字节，默认为0，兼容老版本
• master_id，4字节，值为0，由主库来填充

这些结构通过抓包，可以清楚地看到包内容与上述结构完全吻合。

5. 拉取binlog

调用request_dump(thd, mysql, mi, &suppress_warnings)，向主库发送binlog拉取的命令。如果开启GTID，命令为COM_BINLOG_DUMP_GTID，如果没有开启GTID，命令为COM_BINLOG_DUMP。

请求拉取binlog的网络包结构为：

• binlog_flags，2字节
• 从库server_id，4字节
• binlog名称的大小，4字节
• binlog名称，占用字节由3决定
• binlog位置，8字节
• binlog数据大小，4字节
• gtid_executed的大小，4字节
• uuid的数量，8字节
• uuid1，16字节
• gtid段数量，8字节
• gtid1 start，8字节
• gtid1 end，8字节
• gtid2 start，8字节（可能没有）
• gtid2 end，8字节（可能没有）
• uuid2....等等（可能没有）

开启GTID之后，binlog文件名和binlog位置这两个参数都是固定值，binlog文件名全为0，binlog位置为4，gtid_executed才是真正起作用的。

6. 读取binlog

请求拉取binlog的命令发送完成之后，io线程在一个while循环中，不断调用read_event(mysql, mi, &suppress_warnings) 来读取主库发送的binlog数据，并写入到relay log文件中。

7. 总结

至此io线程的整体逻辑就完成了，从上述过程来看，io线程连接到主库，与主库交换一些必要的信息，在主库上注册从库，然后请求拉取binlog，最后循环调用read_event，将主库不断发送的binlog信息写入到relay log文件中。整个过程很简单，但是需要考虑的细节有很多。了解io线程的主要流程，我们甚至可以自己写一个程序，模拟io线程，从主库拉取binlog。当然前提是需要了解MySQL的client/server的协议，或者使用现成的mysql开发库。

附录：

• io线程函数handle_slave_io定义:sql/rpl_slave.cc
• Master_info类定义：sql/rpl_mi.h
• MYSQL结构体定义：include/mysql.h