PostgreSQL主从复制里头逻辑复制到底怎么搞，和传统方式有啥区别和注意点

PostgreSQL的主从复制主要有两种大的路子：一种是物理复制，另一种就是你问的逻辑复制，可以把物理复制理解成给数据库做“整盘克隆”，而逻辑复制更像是“选择性抄写”。

传统方式：物理复制（流复制）

物理复制是PostgreSQL最核心、最常用、也最成熟的高可用和读写分离方案，它的原理其实不复杂（引自PostgreSQL官方文档关于流复制的描述）： 主库（Master）在运行时，会持续产生一种叫WAL（预写式日志）的文件，你可以把这个WAL日志想象成数据库所有底层操作的“录像带”，里面记录的不是一条条SQL语句，而是数据块发生了什么变化（在表A的第5个数据页的第100个字节位置写入了数值100”），从库（Standby）会不断地从主库拉取这些WAL日志记录，然后在自己的数据库上，严格按照相同的顺序“播放”这些变化，因为是从底层数据块层面进行复制，所以主从库的数据在物理层面上是完全一样的，可以看作是字节级别的镜像。

物理复制的特点和注意点：

1. 高度一致性：主从库的数据块级一致，保证了数据的强一致性，从库是整个数据库的完整副本，不能只复制一部分表。
2. 简单可靠：部署和运维相对简单，是PostgreSQL的“标准配置”，社区支持最好，非常稳定。
3. 版本要求：主从库的PostgreSQL大版本必须完全一致，你不能用PostgreSQL 15的主库去流复制到一个PostgreSQL 14的从库。
4. 延迟敏感：如果网络不稳定或者从库因为查询压力大导致“播放”WAL的速度跟不上主库“录像”的速度，就会产生复制延迟，高延迟下，从库读到的数据可能是过时的。
5. 只读从库：物理从库默认是只读的，不能接受任何写入操作，主要用于分担主库的读压力或做高可用备份。

逻辑复制到底怎么搞？

逻辑复制是在PostgreSQL 10版本之后才正式内置的核心功能，它走了另一条路（原理基于PostgreSQL官方文档对逻辑复制的说明）： 逻辑复制不是复制底层数据块的变化，而是复制逻辑层面的数据变更，它基于一种叫“发布-订阅”的模型，在主库端，你需要为一个或一组表创建一个“发布”（Publication），就像发布一个公告说“我这几个表的变化情况，有兴趣的可以来订阅”，在从库端，你创建一个“订阅”（Subscription），指向主库的发布，相当于“我订阅了主库那几个表的变化消息”。

变化消息是什么？是SQL语句吗？不完全是，逻辑复制依赖的是另一种日志，叫逻辑解码，它会把WAL日志中关于已提交事务的底层变更，翻译成一种逻辑化的、易于理解的数据格式（“在users表插入了一行，这行数据的id是1，name是‘张三’”），从库的订阅进程会接收到这些逻辑变化记录，再在从库端转换成相应的SQL语句（如INSERT INTO users (id, name) VALUES (1, ‘张三’);）执行。

逻辑复制的具体操作步骤（简化版）：

1. 配置主库：

   

   • 修改postgresql.conf，确保wal_level设置为logical（这很关键，物理复制用replica就够了，但逻辑复制必须用logical）。
   • 配置pg_hba.conf，允许从库服务器连接主库的复制账户。
   • 创建一个有复制权限的专用用户。
   • 在需要复制的表上创建发布：CREATE PUBLICATION my_publication FOR TABLE table1, table2;

2. 配置从库：

   • 从库本身可以是一个独立的、有自己数据库结构的PostgreSQL实例。
   • 创建与主库结构一致的表（表名、列名、数据类型必须相同，约束、索引可以不同）。
   • 创建订阅：CREATE SUBSCRIPTION my_subscription CONNECTION 'host=主库IP user=复制用户' PUBLICATION my_publication;

3. 监控：创建订阅后，复制会自动开始，你可以通过系统视图如pg_stat_subscription来监控复制的状态和延迟。

逻辑复制和物理复质的核心区别与注意点：

1. 复制粒度：这是最根本的区别，物理复制是“全库克隆”，而逻辑复制是“表级别筛选复制”，你可以选择只复制一部分业务核心表到从库，非常灵活。
2. 版本和平台灵活性：逻辑复制对版本的要求放宽了，主从库的PostgreSQL大版本可以不同（例如15主库向14从库复制），只要它们都支持逻辑复制功能即可，理论上，甚至可以在不同操作系统平台之间进行逻辑复制。
3. 从库的灵活性：逻辑从库不是只读的！你可以在从库上为那些没有被订阅的表创建额外的表，并执行读写操作，这使得逻辑复制不仅可以用于读写分离，还可以用于将数据聚合到中央数据库、或在从库上做一些复杂的计算和查询而不影响主库，但务必注意，要避免修改那些已被订阅的表的数据，否则可能导致复制冲突。
4. 数据一致性：逻辑复制是最终一致性，而非物理复制的强一致性，因为它是事务级别的复制，可能存在极短暂的延迟，导致主从数据瞬间不一致。
5. 对象支持范围：逻辑复制并非支持所有数据库对象，默认主要支持普通表的INSERT, UPDATE, DELETE操作（TRUNCATE需要额外配置），像序列（SEQUENCE）、大对象（LOB）、DDL操作（如ALTER TABLE）等，默认是不会通过逻辑复制同步的，这是逻辑复制一个非常重要的限制，需要额外的手动处理。
6. 初始数据同步：创建订阅时，默认不会自动将主库的现有数据拷贝到从库，你需要先用pg_dump之类的工具手动做一次基础数据同步，或者使用订阅的COPY DATA选项（但可能不如手动控制可靠）。
7. 性能和冲突：逻辑复制需要解析WAL和重新应用SQL，通常其开销会比物理复制稍大一些，延迟也可能更高，因为从库可写，更容易发生复制冲突（比如从库修改了一条记录，同时主库也修改了同一条记录，从库在应用主库变更时就会失败），需要人工介入解决。

总结一下该选哪个：

• 如果你需要整个数据库的高可用、灾备、完整的读写分离，并且希望方案最稳定、最简单，首选物理复制。
• 如果你需要选择性复制部分表、需要在从库上进行自定义写入、或者需要在不同大版本或平台的PostgreSQL之间同步数据，那么逻辑复制是你的不二之选。

简单说,物理复制是建房子的地基，保证整体稳固；逻辑复制是房子里的智能家居系统，让你可以精细化控制各个房间，两者都是PostgreSQL强大的数据同步工具，根据你的具体场景来选用，甚至在某些复杂场景下，它们可以结合使用。