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作者：六点半起床

日志是 mysql 数据库的重要组成部分，记录着数据库运行期间各种状态信息。 mysql
日志次要包含谬误日志、查问日志、慢查问日志、事务日志、二进制日志几大类。作为开发，咱们重点须要关注的是二进制日志( binlog )和事务日志(包含
redo log 和 undo log )，本文接下来会具体介绍这三种日志。

binlog

binlog 用于记录数据库执行的写入性操作(不包含查问)信息，以二进制的模式保留在磁盘中。 binlog 是 mysql
的逻辑日志，并且由 Server 层进行记录，应用任何存储引擎的 mysql 数据库都会记录 binlog 日志。

  • 逻辑日志： 能够简略了解为记录的就是sql语句 。
  • 物理日志： mysql 数据最终是保留在数据页中的，物理日志记录的就是数据页变更 。

binlog 是通过追加的形式进行写入的，能够通过 max_binlog_size 参数设置每个 binlog
文件的大小，当文件大小达到给定值之后，会生成新的文件来保留日志。

binlog应用场景

在理论利用中， binlog 的次要应用场景有两个，别离是 主从复制 和 数据恢复 。

  1. 主从复制 ：在 Master 端开启 binlog ，而后将 binlog 发送到各个 Slave 端， Slave 端重放 binlog 从而达到主从数据统一。
  2. 数据恢复 ：通过应用 mysqlbinlog 工具来复原数据。

binlog刷盘机会

对于 InnoDB 存储引擎而言，只有在事务提交时才会记录 biglog ，此时记录还在内存中，那么 biglog
是什么时候刷到磁盘中的呢？ mysql 通过 sync_binlog 参数管制 biglog 的刷盘机会，取值范畴是 0-N
：

  • 0：不去强制要求，由零碎自行判断何时写入磁盘；
  • 1：每次 commit 的时候都要将 binlog 写入磁盘；
  • N：每N个事务，才会将 binlog 写入磁盘。

从下面能够看出， sync_binlog 最平安的是设置是 1 ，这也是 MySQL 5.7.7
之后版本的默认值。然而设置一个大一些的值能够晋升数据库性能，因而理论状况下也能够将值适当调大，就义肯定的一致性来获取更好的性能。

binlog日志格局

binlog 日志有三种格局，别离为 STATMENT 、 ROW 和 MIXED 。

在 MySQL 5.7.7 之前，默认的格局是 STATEMENT ， MySQL 5.7.7 之后，默认值是 ROW 。日志格局通过 binlog-format 指定。

  • STATMENT ： 基于 SQL 语句的复制( statement-based replication, SBR )，每一条会批改数据的sql语句会记录到 binlog 中 。

    * 长处： 不须要记录每一行的变动，缩小了` binlog ` 日志量，节约了 ` IO ` , 从而进步了性能； * 毛病： 在某些状况下会导致主从数据不统一，比方执行` sysdate() ` 、 ` slepp() ` 等 。

  • ROW ： 基于行的复制( row-based replication, RBR )，不记录每条sql语句的上下文信息，仅需记录哪条数据被批改了 。

    • 长处： 不会呈现某些特定状况下的存储过程、或function、或trigger的调用和触发无奈被正确复制的问题 ；
    • 毛病： 会产生大量的日志，尤其是 alter table 的时候会让日志暴涨
  • MIXED ： 基于 STATMENT 和 ROW 两种模式的混合复制( mixed-based replication, MBR )，个别的复制应用 STATEMENT 模式保留 binlog ，对于 STATEMENT 模式无奈复制的操作应用 ROW 模式保留 binlog

redo log

为什么须要redo log

咱们都晓得，事务的四大个性外面有一个是 持久性 ，具体来说就是
只有事务提交胜利，那么对数据库做的批改就被永恒保留下来了，不可能因为任何起因再回到原来的状态 。那么 mysql
是如何保障一致性的呢？最简略的做法是在每次事务提交的时候，将该事务波及批改的数据页全副刷新到磁盘中。然而这么做会有重大的性能问题，次要体现在两个方面：

  1. 因为 Innodb 是以 页 为单位进行磁盘交互的，而一个事务很可能只批改一个数据页外面的几个字节，这个时候将残缺的数据页刷到磁盘的话，太浪费资源了！
  2. 一个事务可能波及批改多个数据页，并且这些数据页在物理上并不间断，应用随机IO写入性能太差！

因而 mysql 设计了 redo log ， 具体来说就是只记录事务对数据页做了哪些批改
，这样就能完满地解决性能问题了(相对而言文件更小并且是程序IO)。

redo log基本概念

redo log 包含两局部：一个是内存中的日志缓冲( redo log buffer )，另一个是磁盘上的日志文件( ` redo log
file )。 mysql 每执行一条 DML 语句，先将记录写入 redo log buffer `
，后续某个工夫点再一次性将多个操作记录写到 redo log file 。这种 先写日志，再写磁盘 的技术就是 MySQL
里常常说到的 WAL(Write-Ahead Logging) 技术。

在计算机操作系统中，用户空间( user space )下的缓冲区数据个别状况下是无奈间接写入磁盘的，两头必须通过操作系统内核空间( `
kernel space )缓冲区( OS Buffer )。因而， redo log buffer 写入 redo log
file 实际上是先写入 OS Buffer ，而后再通过零碎调用 fsync() 将其刷到 redo log file `
中，过程如下：

mysql 反对三种将 redo log buffer 写入 redo log file 的机会，能够通过 `
innodb_flush_log_at_trx_commit ` 参数配置，各参数值含意如下：

参数值含意
0（提早写）事务提交时不会将 redo log buffer 中日志写入到 os buffer ，而是每秒写入 os buffer 并调用 fsync() 写入到 redo log file 中。也就是说设置为0时是(大概)每秒刷新写入到磁盘中的，当零碎解体，会失落1秒钟的数据。
1（实时写，实时刷）事务每次提交都会将 redo log buffer 中的日志写入 os buffer 并调用 fsync() 刷到 redo log file 中。这种形式即便零碎解体也不会失落任何数据，然而因为每次提交都写入磁盘，IO的性能较差。
2（实时写，提早刷）每次提交都仅写入到 os buffer ，而后是每秒调用 fsync() 将 os buffer 中的日志写入到 redo log file 。

redo log记录模式

后面说过， redo log 实际上记录数据页的变更，而这种变更记录是没必要全副保留，因而 redo log
实现上采纳了大小固定，循环写入的形式，当写到结尾时，会回到结尾循环写日志。如下图：

同时咱们很容易得悉， 在innodb中，既有 redo log 须要刷盘，还有 数据页 也须要刷盘， redo log 存在的意义次要就是升高对 数据页 刷盘的要求 。在上图中， write pos 示意 redo log 以后记录的 LSN (逻辑序列号)地位， check point 示意 数据页更改记录** 刷盘后对应 redo log 所处的 LSN (逻辑序列号)地位。 write pos 到 check point 之间的局部是 redo log 空着的局部，用于记录新的记录； check point 到 write pos 之间是 redo log 待落盘的数据页更改记录。当 write pos 追上 check point 时，会先推动 check point 向前挪动，空出地位再记录新的日志。

启动 innodb 的时候，不论上次是失常敞开还是异样敞开，总是会进行复原操作。因为 redo log 记录的是数据页的物理变化，因而复原的时候速度比逻辑日志(如 binlog )要快很多。 重启 innodb 时，首先会查看磁盘中数据页的 LSN ，如果数据页的 LSN 小于日志中的 LSN ，则会从 checkpoint 开始复原。 还有一种状况，在宕机前正处于
checkpoint 的刷盘过程，且数据页的刷盘进度超过了日志页的刷盘进度，此时会呈现数据页中记录的 LSN 大于日志中的 LSN
，这时超出日志进度的局部将不会重做，因为这自身就示意曾经做过的事件，无需再重做。

redo log与binlog区别

redo logbinlog
文件大小redo log 的大小是固定的。binlog 可通过配置参数 max_binlog_size 设置每个 binlog 文件的大小。
实现形式redo log 是 InnoDB 引擎层实现的，并不是所有引擎都有。binlog 是 Server 层实现的，所有引擎都能够应用 binlog 日志
记录形式redo log 采纳循环写的形式记录，当写到结尾时，会回到结尾循环写日志。binlog通过追加的形式记录，当文件大小大于给定值后，后续的日志会记录到新的文件上
实用场景redo log 实用于解体复原(crash-safe)binlog 实用于主从复制和数据恢复

由 binlog 和 redo log 的区别可知： binlog 日志只用于归档，只依附 binlog 是没有 `
crash-safe 能力的。但只有 redo log 也不行，因为 redo log 是 InnoDB `
特有的，且日志上的记录落盘后会被笼罩掉。因而须要 binlog 和 redo log
二者同时记录，能力保障当数据库产生宕机重启时，数据不会失落。

undo log

数据库事务四大个性中有一个是 原子性 ，具体来说就是 原子性是指对数据库的一系列操作，要么全副胜利，要么全副失败，不可能呈现局部胜利的状况
。实际上， 原子性 底层就是通过 undo log 实现的。 undo log 次要记录了数据的逻辑变动，比方一条 ` INSERT
语句，对应一条 DELETE 的 undo log ，对于每个 UPDATE 语句，对应一条相同的 UPDATE 的
undo log ，这样在产生谬误时，就能回滚到事务之前的数据状态。同时， undo log 也是 MVCC `
(多版本并发管制)实现的要害，这部分内容在 [ 面试中的老大难-mysql事务和锁，一次性讲清楚！
](https://juejin.im/post/685512... 中有介绍，不再赘述。

参考

  1. juejin.im/post/684490…
  2. www.cnblogs.com/f-ck-need-u…
  3. www.cnblogs.com/ivy-zheng/p…
  4. yq.aliyun.com/articles/59…
  5. www.jianshu.com/p/5af73b203…
  6. www.jianshu.com/p/20e10ed72…

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