深度整理总结MySQL——bin Log日志工作原理

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undo Log日志工作原理

前言

前面介绍的 undo log 和 redo log 这两个日志都是 Innodb 存储引擎生成的。
一定要先明白什么是undo log和redo log再来看这篇哈.

什么是bin log

binlog是Mysql sever层维护的一种二进制日志，与innodb引擎中的redo/undo log是完全不同的日志；
其主要是用来记录对mysql数据更新或潜在发生更新的SQL语句，并以“事务”的形式保存在磁盘中；
换句话说:
MySQL 在完成一条更新操作后，Server 层还会生成一条 binlog，等之后事务提交的时候，会将该事物执行过程中产生的所有binlog 统一写 入 binlog 文件。
binlog 文件是记录了所有数据库表结构变更和表数据修改的日志，不会记录查询类的操作，比如 SELECT 和 SHOW 操作。

bin log 和redo log 的区别是什么

用途不同

binlog 用于备份恢复、主从复制;
redo log 用于掉电等故障恢复

redo log 是循环写，是会边写边擦除日志的，只记录未被刷入磁盘的数据的物理日志，已经刷入磁盘的数据都会从 redo log 文件里擦除。

bin log 保存的全量日志,也就是保存了所有数据变更的情况，理论上只要记录在 binlog 上的数据，都可以恢复,所以如果不小心整个数据库的数据被删除了，得用 binlog 文件恢复数据。

写入方式不同

binlog 是追加写，写满一个文件，就创建一个新的文件继续写，不会覆盖以前的日志，保存的是全量的日志。

redo log 是循环写，日志空间大小是固定，全部写满就从头开始，保存未被刷入磁盘的脏页日志。

文件格式不同

binlog

binlog 有 3 种格式类型，分别是 STATEMENT（默认格式）、ROW、 MIXED.

statement

每一条修改数据的 SQL 都会被记录到 binlog 中,相当于记录了逻辑操作，所以针对这种格式， binlog 可以称为逻辑日志.
主从复制中 slave 端再根据 SQL 语句重现。

缺点:动态函数的问题

比如你用了 uuid 或者 now 这些函数，你在主库上执行的结果并不是你在从库执行的结果，这种随时在变的函数会导致复制的数据不一致；

row

记录行数据最终被修改成什么样了.
这种格式的日志，就不能称为逻辑日志.

缺点:每行数据的变化结果都会被记录

比如执行批量 update 语句，更新多少行数据就会产生多少条记录，使 binlog 文件过大.

mixed

包含了 STATEMENT 和 ROW 模式，它会根据不同的情况自动使用 ROW 模式和 STATEMENT 模式；

redo log

是物理日志，记录的是在某个数据页做了什么修改,比如对 XXX 表空间中的 YYY 数据页 ZZZ 偏移量的地方做了AAA 更新；

适用对象不同

• binlog 是 MySQL 的 Server 层实现的日志，所有存储引擎都可以使用.
• redo log 是 Innodb 存储引擎实现的日志；

bin log 什么时候刷盘

事务执行过程中，先把日志写到 binlog cache（Server 层的 cache）.
事务提交的时候，再把 binlog cache 写到 binlog 文件中。
一个事务的 binlog 是不能被拆开的，因此无论这个事务有多大（比如有很多条语句），也要保证一次性写入。
不能拆开的原因:
一个线程只能同时有一个事务在执行的设定,每当执行一个 begin/start transaction 的时候，就会默认提交上一个事,务.
如果一个事务的 binlog 被拆开的时候，在备库执行就会被当做多个事务分段自行,这样破坏了原子性，是有问题的.

MySQL 给每个线程分配了一片内存用于缓冲 binlog ，该内存叫 binlog cache,MySQL 给每个线程分配了一片内存用于缓冲 binlog ，该内存叫 binlog cache.
如果超过了这个参数规定的大小，就要暂存到磁盘。

什么时候会写入磁盘

在事务提交的时候，执行器把 binlog cache 里的完整事务写入到 binlog 文件中,并清空 binlog cache。如下图：

每个线程有自己 binlog cache，但是最终都写到同一个 binlog 文件:

• 图中的 write，指的就是指把日志写入到 binlog 文件,write 的写入速度还是比较快的，因为不涉及磁盘 I/O。
• 图中的 fsync，才是将数据持久化到磁盘的操作，这里就会涉及磁盘 I/O，所以频繁的 fsync 会导致磁盘的 I/O 升高。
  MySQL提供一个 sync_binlog 参数来控制数据库的 binlog 刷到磁盘上的频率:
• sync_binlog = 0
  每次提交事务都只 write，不 fsync，后续交由操作系统决定何时将数据持久化到磁盘；
• sync_binlog = 1
  每次提交事务都会 write，然后马上执行 fsync
• sync_binlog = 2
  每次提交事务都 write，但累积 N 个事务后才 fsync

在MySQL中系统默认的设置是 sync_binlog = 0，也就是不做任何强制性的磁盘刷新指令.
性能是最好的，但是风险也是最大的,一旦主机发生异常重启，还没持久化到磁盘的数据就会丢失。

如果能容少量事务的 binlog 日志丢失的风险，为了提高写入的性能，一般会 sync_binlog 设置为 100~1000 中的某个数值。

总结

当学完bin log 的时候,应该是对三种日志的概念,作用,和区别有清楚的认知,这样后面了解二阶段提交的时候才不会懵.