Mysql之三大日志

1. 简介

日志是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。包括错误日志、查询日志、慢查询日志、事务日志、二进制日志等几大日志。我们接下来重点介绍一下二进制日志（bin log) 和事务日志(包括redo log 和 undo log)。

2. undo 日志文件：记录数据被修改的样子（回滚日志）

在操作任何数据之前，首先将数据备份到一个地方，这个存储数据备份的地方称之为undo log。如果出现了错误或者用户执行了rollback语句，系统可以利用undo log 的备份将数据恢复到事务开始之前的状态。

undo log是逻辑日志（记录的是逆向回滚的逻辑，而不是实际的值），可以理解为:

• 当delete一条记录的时候，undo log中会记录一条对应的insert记录
• 当insert一条记录的时候，undo log 会记录一条对应的delete记录
• 当update一条记录的时候，undo log中会记录一条对应的update记录

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3. redo 日志文件：记录数据被修改后的样子

innodb为了提高磁盘I/O的读写性能，存在一个buffer pool的内存空间，数据读入会缓存到buffer pool，事务的提交则实时更新到buffer pool,而不实时同步到磁盘（innodb 是按 16KB 一页同步的，一事务可涉及多个数据页，实时同步会造成浪费，随机I/O）。事务暂存在内存，则存在一致性问题，为了解决系统崩溃，保证事务的持久性，我们只需要把事务对应的redo日志持久到磁盘即可。

3.1 redo log 日志好处

• redo 日志所用的空间非常小

  存储表空间ID、页号、偏移量以及需要更新的值所需的存储空间很小

• redo 日志是顺序写入磁盘的

  在执行事务过程中，每执行一条语句，就可能产生若干个redo日志，这些日志按照产生的顺序读入磁盘，也就是使用顺序IO，速度比随机更快

3.2 redo 日志刷盘时机

• 当log buffer 的总容量达到50%,则刷新日志到磁盘
• 事务提交时，也需要将同步到磁盘
• 后台线程，每一秒同步一次
• 关闭mysql 服务
• 做checkpoit 的时候
  • redo 的空间有限的。若redo日志对应的数据页如果被同步到磁盘，则redo日志也可被回收利用了。

4. bin log

上面介绍到的redo log是 InnoDB 存储引擎特有的日志文件，而bin log属于是 MySQL 级别的日志。 redo log记录的东西是偏向于物理性质的，如：“对什么数据，做了什么修改”。bin log是偏向于逻辑性质的，类似于：“对 students 表中的 id 为 1 的记录租了更新操作” 两者的主要特点总结如下:

4.1 bin log 格式

bin log 由三种格式:

• Statement: 每一条会修改数据的SQL都会记录在binlog中
• Row: 不记录SQL语句上下文信息，仅保存哪个记录被修改
• Mixed: Statement 和 row 混合体

4.1.1 Statement

Statement模式只记录执行的SQL,不需要记录每一行数据，因此极大的减少binlog日志量，避免了大量的IO操作，提升了系统的性能。

但是正是由于Statement模式只记录SQL,而如果一些SQL中包含了函数，那么可能会出现执行结果不一致的情况。比如说uuid()函数，每次执行的时候都会生成一个随机字符串，在master中记录了uuid，当同步到slave之后，再次执行，就获取到另外一个结果。所以使用Statement 格式会出现一些数据一致性问题。

4.1.2 Row

从Mysql5.1.5版本开始，binlog引入了Row格式，Row格式不记录SQL语句上下文相关信息，仅仅只需要记录某一条记录被修改成什么样子。

Row格式的日志内容会非常清楚地记录下每一行数据修改的细节，这样就不会出现Statement中存在的那种数据无法被正常复制的情况。

不过row格式也有一个很大的问题，那就是日志量太大了，特别是批量update、整表delete、alter表等操作，由于要记录每一行数据的变化，此时会产生大量的日志，大量的日志也会带来IO性能问题

4.1.3 Mixed

从 MySQL5.1.8 版开始，MySQL 又推出了 Mixed 格式，这种格式实际上就是 Statement 与 Row 的结合。

在 Mixed 模式下，系统会自动判断该用 Statement 还是 Row：一般的语句修改使用 Statement 格式保存 binlog；对于一些 Statement 无法准确完成主从复制的操作，则采用 Row 格式保存 binlog。

Mixed 模式中，MySQL 会根据执行的每一条具体的 SQL 语句来区别对待记录的日志格式，也就是在 Statement 和 Row 之间选择一种。

4.2 使用场景

• MySQL 主从复制时：在主机上开启 binlog，主机将 binlog 同步给从机，从机通过 binlog 来同步数据，进而实现主机和从机的数据同步。
• MySQL 数据恢复，通过使用 mysqlbinlog 工具再结合 binlog 文件，可以将数据恢复到过去的某一时刻。

5. redo log 和binlog 区别

• redo log 是InnoDB引擎特有的；binlog是MYSQL的Server层实现的，所有引擎都可以使用，redo log是物理日志，记录的是“在缪个数据页上做了什么修改"
• binlog 是逻辑日志，记录的是这个语句的原始逻辑，比如”ID=2这一行c字段加1"
• redo log 是循环写的，空间固定会用完；binlog是可以追加写入的。追加写是binlog文件写道一定大小会切换到下一个，不会覆盖以前的日志。

6. redo log记录事务是两阶段提交

如果redo 不是两阶段提交，当先写redo,然后写binlog时出现了故障，会导致binlog主从复制时主从库数据不一致。当先写bin log时，、

在写 redo log出现了故障，会导致从库多出未提交的脏数据，主从库会不一致。

参考:https://juejin.cn/post/7075573501922410533