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日志主要包括错误日志,查询日志,慢查询日志,事务日志,二进制日志几大类。作为开发重点需要关注:
- 二进制日志(binlog)
- 事务日志(redo log 、undo log)
binlog
binlog 用于记录数据库执行的写入性操作(不包括查询)信息,以二进制的形式保存在磁盘中。binlog 是mysql的逻辑日志,并且由server层进行记录,使用任何存储引擎的mysql数据库都会记录binlog日志。
binlog是通过追加的方式进行写入的,可以通过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存日志
binlog使用场景:
在实际应用中,binlog的主要使用场景有两个,分别是主从复制和数据恢复。
- 主从复制,从Master端开启binlog,然后将binlog发送到各个slave端,slave端重放binlog从而达到主从数据一致。
- 数据恢复:通过使用mysqlbinlog工具来恢复数据
redo log
事务的四大特性(ACID)里面有一个持久性,具体来说就是只有事务提交成功,那么对数据库做的修改就被永久保存下来了,不可能因为任何原因再回到原来的状态。
**那么mysql是如何保证一致性的呢?**最简单的做法就是在每次事务提交的时候,将该事务涉及修改的数据页全部刷新到磁盘中,但是这么做会有严重的性能问题,主要体现在两个方面:
- 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修改一个数据页里面的几个字节,这个时候将完整的数据页刷到磁盘的话,太浪费资源了!
- 一个事务可能涉及修改多个数据页,并且这些数据页在物理上并不连续,使用随机IO写入性能太差!因此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修改,这样就能完美地解决性能问题了(相对而言文件更小并且是顺序IO)。
redo log基本概念
redo log包括两部分:
- 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,后续某个时间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里经常说到的WAL(Write-Ahead Logging) 技术。
- 在计算机操作系统中,用户空间(user space)下的缓冲区数据一般情况下是无法直接写入磁盘的,中间必须经过操作系统内核空间(kernel space)缓冲区(OS Buffer)。因此,redo log buffer写入redo log file实际上是先写入OS Buffer,然后再通过系统调用fsync()将其刷到redo log file中,过程如下:
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-YT19f0Oo-1645848221644)(C:\Users\HP\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220216110421268.png)]
mysql支持三种将redo log buffer写入redo log file的时机,可以通过innodb_flush_log_at_trx_commit参数配置,各参数值含义如下:
redo log 记录形式:
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部保存,因此redo log实现上采用了大小固定,循环写入的方式,当写到结尾时,会回到开头循环写日志。如下图:
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cAan8fwh-1645848221646)(C:\Users\HP\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220216110847254.png)]
redo log 与 bin log 的区别
由binlog和redo log的区别可知:
- binlog日志只用于归档,只依靠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覆盖掉。
- 因此需要binlog和redo log二者同时记录,才能保证当数据库发生宕机重启时,数据不会丢失。
undo log
数据库事务四大特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,要么全部成功,要么全部失败,不可能出现部分成功的情况。
- 实际上,原子性底层就是通过undo log实现的。undo log主要记录了数据的逻辑变化,比如一条INSERT语句,对应一条DELETE的undo log,对于每个UPDATE语句,对应一条相反的UPDATE的undo log,这样在发生错误时,就能回滚到事务之前的数据状态。
- 同时,undo log也是MVCC(多版本并发控制)实现的关键。