MySQL redolog undolog binlog

ySQL中有六种日志文件，分别是： 重做日志（redo log）、回滚日志（undo log）、二进制日志（binlog）、错误日志（errorlog）、慢查询日志（slow query log）、 一般查询日志（general log），中继日志（relay log）

MySQL更新数据的基础流程 mysql-log 图片来源：(https://juejin.cn/post/6914930251663409159)

redo log

确保事务的持久性。 防止在发生故障的时间点，尚有脏页未写入磁盘，在重启mysql服务的时候，根据redo log进行重做，从而达到事务的持久性这一特性。 redo log是InnoDB引擎层实现的，让InnoDB具备carsh-safe的能力。

redo log是物理格式的日志，记录的是物理数据页面的修改的信息，其是顺序写入redo log file的物理文件中去的。 相对于直接把数据写磁盘来说性能更高，因为直接写数据是随机写入， redo log是固定大小的，当写到结尾时会覆盖从头循环写入。

事务开始之后就产生redo log，redo log的落盘并不是随着事务的提交才写入的，而是在事务的执行过程中，便开始写入redo log文件中。

当对应事务的脏页写入到磁盘之后，redo log的使命也就完成了，重做日志占用的空间就可以重用（被覆盖）。

默认情况下，对应的物理文件位于数据库的data目录下的ib_logfile1&ib_logfile2

innodb_log_group_home_dir 指定日志文件组所在的路径，默认./ ，表示在数据库的数据目录下。

innodb_log_files_in_group 指定重做日志文件组中文件的数量，默认2

innodb_log_file_size 重做日志文件的大小。

innodb_mirrored_log_groups 指定了日志镜像文件组的数量，默认1

redo log

redolog的两阶段提交

  • 先读取数据，并更新然后将新行数据保存在内存中

  • 将物理更新记录写入redo-log，并标记这条记录为prepare状态（第一步）

  • InnoDB将操作提交到执行器，执行器再将逻辑更新记录写入bin-log，同时调用引擎的写入和更新接口将磁盘文件更新

  • 上一步操作完成后再提交事物，将redo-log中对应的记录状态改为commit状态（第二步）

  • 返回更新结果

redo log

undo log

保存事务发生之前的数据的一个版本，可以用于回滚，实现事务的原子性，同时可以提供多版本并发控制下的读（MVCC），也即非锁定读。

逻辑格式的日志，在执行undo的时候，仅仅是将数据从逻辑上恢复至事务之前的状态，而不是从物理页面上操作实现的，这一点是不同于redo log。

事务开始之前，将当前是的版本生成undo log，undo 也会产生 redo 来保证undo log的可靠性

当事务提交之后，undo log并不能立马被删除，而是放入待清理的链表，由purge线程判断是否由其他事务 在使用undo段中表的上一个事务之前的版本信息，决定是否可以清理undo log的日志空间。

对应的物理文件：MySQL5.6之前，undo表空间位于共享表空间的回滚段中，共享表空间的默认的名称是ibdata，位于数据文件目录中。

MySQL5.6之后，undo表空间可以配置成独立的文件，但是提前需要在配置文件中配置，完成数据库初始化后生效且不可改变undo log文件的个数，如果初始化数据库之前没有进行相关配置，那么就无法配置成独立的表空间了。

MySQL5.7之后的独立undo表空间配置参数如下:

innodb_undo_directory = /data/undospace/ –undo独立表空间的存放目录

innodb_undo_logs = 128 –回滚段为128KB

innodb_undo_tablespaces = 4 –指定有4个undo log文件

如果undo使用的共享表空间，这个共享表空间中又不仅仅是存储了undo的信息， 共享表空间的默认为与MySQL的数据目录下面，其属性由参数innodb_data_file_path配置。

binlog

redo log适用于崩溃恢复(crash-safe)，binlog则适用于主从复制和数据恢复。 用于复制，在主从复制中，从库利用主库上的binlog进行重播，实现主从同步。 用于数据库的基于时间点的还原。 binlog是Server层实现的，所有引擎都可以使用 binlog日志。

逻辑格式的日志，和物理日志不同，逻辑日志记录的记录具体数据是怎么变动的，其记录的是一个过程。 undo log、binlog、relay log都属于逻辑日志，记录数据的变动过程或SQL语句的逻辑。

比如sql语句（增删改）操作：

delete 对应记录 delete本身和其反向的insert

update 对应记录 update执行前后的版本的信息

insert 对应记录 delete和insert本身的信息

binlog的默认是保持时间由参数expire_logs_days配置，在生成时间超过expire_logs_days配置的天数之后，会被自动删除。

配置文件的路径为log_bin_basename，binlog日志文件通过max_binlog_size参数指定每个binlog文件大小，

binlog 通过追加的方式记录，当文件大小大于给定值后 ，进行滚动更新，生成新的日志文件。

对于每个binlog日志文件，通过一个统一的index文件来组织。

mysql通过sync_binlog参数控制biglog的刷盘时机，取值范围是0-N：

  • 0：不去强制要求，由系统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。 sync_binlog最安全的是设置是1，这也是MySQL 5.7.7之后版本的默认值

binlog 日志有三种格式, STATEMENT, ROW 和 MIXED.

在 MySQL 5.7.7之前，默认的格式是STATEMENT，MySQL 5.7.7之后，默认值是ROW。日志格式通过binlog-format指定。

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

    • 优点：不需要记录每一行的变化，减少了binlog日志量，节约了IO, 从而提高了性能；
    • 缺点：在某些情况下会导致主从数据不一致，比如执行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修改了。

    • 优点：不会出现某些特定情况下的存储过程、或function、或trigger的调用和触发无法被正确复制的问题；

    • 缺点：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)， 一般的复制使用STATEMENT模式保存binlog，对于STATEMENT模式无法复制的操作使用ROW模式保存binlog.

MySQL主从复制原理图

binlog

参考