mysql中有三种日志，分别是：

  1. redo log：InnoDB引擎的重做日志，为了事务的持久性
  2. undo log：InnoDB引擎的回滚日志，为了实现事务的原子性
  3. binlog：Mysql Sever的归档日志，用于数据备份和主从同步

下面具体说明各种日志的原理

Redo Log

mysql的数据都存在磁盘中，当操作数据的时候，都需要从磁盘获取，然后在内存里操作，为了提交效率，Mysql通过Buffer Pool来将索引、数据都缓存起来，而在更新的时候，也会先更新Buffer Pool再将更新过的内存数据刷到磁盘中，而为了避免在刷新到磁盘之前宕机之类的故障导致内存数据丢失，在更新内存的时候，也会采用WAL（Write Ahead Logging）技术将数据先写入到日志中，这个日志就是Redo Log。

什么是Redo Log？

redo log是物理日志，记录的是某个数据页做了什么修改，对某个表空间的某个数据页的某个偏移量做了某个更新，每当执行一个事务就会增加一条redo log。

Undo Log

mysql的事务的原子性，就是保证事务要么成功要么失败，失败是需要回滚的，而undo log就是记录了事务提交前的数据，事务回滚时可以利用undo log进行回滚，回滚的方式则不同的操作有不同的策略：

  • insert

    
将主键值记录下来，如果要回滚则以主键为条件删除

  • delete

    
将待删除数据记录下来，如果要回滚则将数据插入回去

  • update

    
将待更新数据的旧值记录下来，如果要回滚则将数据更新为旧值

不同操作下 undo log的格式也不一样，但是每一条undo log都有一个roll_pointer指针和一个trx_id事务ID：

  • 通过trx_id可以看出数据是哪个事务变更的
  • 而roll_pointer则可以将undo log串联成一个链表，这个链表称为版本链

undo log还有一个作用：ReadView + undoLog实现MVCC

undo log也是需要记录redo log的，当修改undo页的时候，会先写入到redo log中，再真正修改Undo 页面

RedoLog和UndoLog的区别：

  1. Redo Log是记录操作完成后的数据，事务提交之后崩溃，需要redo log会做故障恢复
  2. Undo Log是记录操作开始前的数据，事务提交之前崩溃，需要通过undo log回滚数据

Redo Log也不是直接写入到磁盘中的，因为每产生一条redo log就写入一次会导致很高的磁盘IO，所以会先写入到redo log buffer中，redo log的刷盘时机：

  • Mysql正常关闭时
  • 事务提交时
  • redo log buffer写入量大于分配的内存空间的一半时
  • 每隔1秒，定时刷盘

redo log有两个文件，当一个log文件满了后会在另一个log文件上继续写入，写满后再切换回来，而且redo log是一个环形结构，写到末尾后又会从开头写。

故障恢复的时候，先执行redo log，将数据恢复到最新状态，同时也会恢复undo log，再将未提交的事务回滚掉。

BinLog

redo log和undo log都是InnoDB存储引擎产生的，而binlog则是server层产生的。

mysql完成一个更新操作后，server会生成一条binlog日志，当事务提交后，该事务产生的binlog会一起写入到binlog文件。

binlog会记录所有数据表结构的变更以及数据的修改，有3种格式：

  • STATEMENT

    
每一条操作的sql都会记录到binlog中，主从复制中，slave拿到binlog后需要重放sql来同步数据，当sql中含有动态函数时，同步出来的数据可能会不一致

  • ROW

    
记录了每一条数据变更后的样子，如果是修改表机构或者是批量修改的语句，则会产生大量的变更，导致binlog文件过大

  • MIXED

    
根据情况动态选择使用STATEMENT还是ROW

BinLog的刷盘时机：

  • 事务提交时，会将写入binlog cache的日志持久化到磁盘
  • 当binlog cache写入量达到binlog_cache_size参数规定的大小后会进行刷盘

事务提交时，binlog cache日志持久化到磁盘的方式有3种，由sync_binlog参数控制：

  • sync_binlog=0（默认）

    
每次提交事务时，只将binlog cache写入到文件缓存，由系统决定什么时候fsync到磁盘

  • sync_binlog=1

    
每次提交时，都将binlog cache写入到文件缓存并执行fsync，将数据刷到磁盘

  • sync_binlog=N(N>1)

    
每次提交时，只将binlog cache写入到文件缓存，积累到N个事务时，执行fsync，将数据刷到磁盘

RedoLog和BinLog的区别：

  • RedoLog是覆盖写，将文件写满后会从头进行覆盖，BinLog则是追加写，写满了就创建新的文件，不会覆盖之前的数据
  • RedoLog是物理日志，记录的是对数据页的修改，而BinLog则是有3种不同的格式
  • ReadLog用于故障恢复，BinLog用于备份恢复，主从同步

二阶段提交

从上面的介绍中，可以看出，redo log会影响主库数据，binlog会影响从库数据，如果两者不一致的话，会导致主从数据不一致。

为了避免这个问题，mysql采用了二阶段提交的方式：

  • Prepare（准备阶段）：将日志写入到redo log，并设置事务为prepare状态
  • Commit（提交阶段）：将日志写入binlog，再设置redolog中事务状态为commit

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已有 16 条评论

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