189 8069 5689
这篇文章主要介绍“MySQL的binlog、redo log和undo log怎么使用”，在日常操作中，相信很多人在MySQL的binlog、redo log和undo log怎么使用问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”MySQL的binlog、redo log和undo log怎么使用”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！
成都创新互联公司是由多位在大型网络公司、广告设计公司的优秀设计人员和策划人员组成的一个具有丰富经验的团队，其中包括网站策划、网页美工、网站程序员、网页设计师、平面广告设计师、网络营销人员及形象策划。承接：网站制作、成都网站制作、网站改版、网页设计制作、网站建设与维护、网络推广、数据库开发,以高性价比制作企业网站、行业门户平台等全方位的服务。
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。
逻辑日志：可以简单得理解为sql语句；
物理日志：MySQL中数据都是保存在数据页中的，物理日志记录的是数据页上的变更；在这里插入代码片
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
项目 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：在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。
MySQL主从同步原理
主节点 binlog dump 线程
当从节点连接主节点时，主节点会创建一个log dump 线程，用于发送binlog的内容。在读取binlog中的操作时，此线程会对主节点上的binlog加锁，当读取完成，甚至在发动给从节点之前，锁会被释放；
从节点I/O线程
当从节点上执行start slave命令之后，从节点会创建一个I/O线程用来连接主节点，请求主库中更新的binlog。I/O线程接收到主节点binlog dump进程发来的更新之后，保存在本地relaylog中；
从节点SQL线程
SQL线程负责读取relaylog中的内容，解析成具体的操作并执行，最终保证主从数据的一致性；
MySQL 数据库主从同步原理
binlog的内容
上面说了，binlog是一种逻辑日志，可以简单得理解为sql语句，但是实际上还包含着执行的sql语句的反向逻辑。delete对应着delete本身以及反向的insert信息；update包含着对应的update执行前后数据行的相关信息；insert包含自身的insert以及对应的delete信息。
binlog的格式
binlog共有三种格式，分别是statement、row以及mixed。MySQL 5.7.7版本之前默认使用的是statement，MySQL 5.7.7之后默认使用的是row。日志的格式可以通过my.ini配置文件中的binlog-format来修改。
(1)statement：基于sql语句的复制（statement-based replication,SBR），每一条修改数据的sql语句都会记录到binlog中。
优点：不需要具体记录某一行的变化，节约空间，减少io，提高性能；
缺点：在执行sysdate()或者sleep()等操作的时候，可能导致主从数据不一致的情况；
(2)row：基于行记录的复制（row-based replication,RBR），不记录sql语句上下文相关信息，而是记录哪条记录被修改的细节。
优点：非常详细地记录每一行记录修改的细节，因而不会出现数据无法被正确复制的情况；
缺点：由于会非常详细地记录每一条记录修改的细节，这样会产生大量的日志内容。假设现在有一条update语句，修改了很多条记录，则每条修改记录都会记录到binlog中。特别地，alter table这个操作，由于表结构的变化，每行记录都会发生变化，导致日志量暴增；
(3)mixed：根据上面所说的，statement和row各有优缺点，因此出现了mixed这个版本，将这二者进行混合。一般情况下使用statement格式来进行保存，当遇到statement无法解决时，切换为row格式来进行保存。
特别地，上面说了，新版本（MySQL 5.7.7之后）默认使用的row格式，这里的row也做了相应的优化，在遇到alter table这个操作时采用statement格式进行记录，其余操作仍然使用row格式。
binlog刷盘时机
对于InnoDB存储引擎来说，只有在事务提交的时候才会记录binlog，此时记录还在内存中，MySQL通过sync_binlog来控制binlog的刷盘时机，取值范围为0-N：
0：不强制刷到磁盘，由系统自行判断何时写入磁盘中；
1：每次提交后都要将binlog写入磁盘中；
N：每N个事务，才会将binlog写入磁盘中；
从上面可以看出，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。但是设置一个大一些的值可以提升数据库性能，因此实际情况下也可以将值适当调大，牺牲一定的一致性来获取更好的性能。
binlog的物理文件大小
在my.ini配置文件中，可以通过max_binlog_size来配置binlog的大小。当日志量超过binlog文件的大小时，系统会重新生成一个新的文件来继续保存文件。当一个事务比较大时，或者是当日志越来越多的时候，此时占据的物理空间太大怎么办？MySQL提供了一种自动删除的机制，还是在my.ini配置文件中，可以通过配置expire_logs_days这个参数来解决，单位为天。当这个参数为0，表示永不删除；为N时，表示第N天后自动删除。
redolog是InnoDB引擎专有的日志系统。主要是用来实现事务的持久性以及实现crash-safe功能。redolog属于物理日志，记录的是sql语句执行之后数据页上的具体修改内容。
我们都知道，当MySQL运行的时候，会将数据从磁盘中加载到内存当中。当执行sql语句对数据进行修改时，修改后的内容其实都只是暂时保存到内存当中，如果此时断电或者出现其他情况，这些修改就会丢失。因而，当修改完数据之后，MySQL会寻找机会将这些内存中的记录刷回到磁盘当中。但这就出现一个性能问题，主要有两个方面：
InnoDB中是以页为数据单位与磁盘进行交互的，而一个事务很可能只是修改了一个页上的几个字节，如果将一个完整的数据页刷回磁盘当中，浪费资源；
一个事务可能涉及到多个数据页，这些数据页只是逻辑上连续，在物理上并不连续，使用随机IO性能太差；
因此，MySQL设计了redolog来记录事务对数据页具体做了哪些修改，之后将redolog再刷回磁盘当中。你可能会有疑惑，本来就是想减少io，这不又加上一次io么？InnoDB的设计者在设计之初就已经考虑到了这些。redolog文件一般都比较小，且在刷回磁盘的过程中是顺序io，相比于随机io来说，性能更好。
redo log基本概念
redolog由两部分组成，一个是内存中的日志缓存redo log buffer，一个是磁盘中的日志文件redo log file。当每次对数据记录进行修改的时候，都会将这些修改内容先写入redo log buffer中，后续等待合适的时机将内存中的修改刷回到redo log file中。这种先写日志，再写磁盘的技术就是WAL(Write-Ahead Logging)技术。需要注意的是redolog比数据页先刷回磁盘，聚簇索引，二级索引，undo页面的修改，均需要记录redolog。
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：
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：
| 参数值 | 含义 |
|---|---|
| 0（延迟写） | 事务提交时不会将redo log buffer中日志写入到os buffer，而是每秒写入os buffer并调用fsync()写入到redo log file中。也就是说设置为0时是(大约)每秒刷新写入到磁盘中的，当系统崩溃，会丢失1秒钟的数据。 |
| 1（实时写，实时刷） | 事务每次提交都会将redo log buffer中的日志写入os buffer并调用fsync()刷到redo log file中。这种方式即使系统崩溃也不会丢失任何数据，但是因为每次提交都写入磁盘，IO的性能较差。 |
| 2（实时写，延迟刷） | 每次提交都仅写入到os buffer，然后是每秒调用fsync()将os buffer中的日志写入到redo log file。 |
redo log记录形式
redolog采用固定大小，循环写入的格式，当redolog写满之后，会重新从头开始写。为什么这么设计呢？
redo log存在的意义主要就是降低对数据页刷盘的要求。redolog记录了数据页上的修改，但是当数据页也刷回到磁盘后，这些记录就失去作用了。因此当MySQL判断之前的redolog已经失去作用之后，新数据会将这些失效的数据进行覆盖。那如何判断该不该进行覆盖呢？
上图是redo log file的示意图，write pos表示redolog当前记录的日志序列号LSN(log sequence number)。当数据页也已经刷回磁盘之后，会更新redo log file中的LSN，表示到这个LSN之前的数据已经落盘，这个LSN就是check point。write pos到check point之间的部分是redolog空余的部分，用于记录新的记录；check point到write pos之间是redolog已经记录的数据页修改部分，但此时数据页还未刷回磁盘的部分。当write pos追上check point时，会先推动check point向前移动，空出位置再记录新的日志。
启动innodb的时候，不管上次是正常关闭还是异常关闭，总是会进行恢复操作。恢复时，会先检查数据页中的LSN，如果这个LSN小于redolog中的LSN，即write pos位置，说明在redolog上记录着数据页上尚未完成的操作，接着就会从最近的一个check point出发，开始同步数据。
那有没有可能数据页中的LSN大于redolog中的LSN呢？答案是当然可能。出现这种情况时，这时超出redolog的部分将不会重做，因为这本身就表示已经做过的事情，无需再重做。
redo log与binlog区别
| redo log | binlog | |
|---|---|---|
| 文件大小 | redo log的大小是固定的。 | binlog可通过配置参数max_binlog_size设置每个binlog文件的大小。 |
| 实现方式 | redo log是InnoDB引擎层实现的，并不是所有引擎都有。 | binlog是Server层实现的，所有引擎都可以使用 binlog日志 |
| 记录方式 | redo log 采用循环写的方式记录，当写到结尾时，会回到开头循环写日志。 | binlog 通过追加的方式记录，当文件大小大于给定值后，后续的日志会记录到新的文件上 |
| 适用场景 | redo log适用于崩溃恢复(crash-safe) | binlog适用于主从复制和数据恢复 |
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。
两阶段提交
上面简单介绍了redolog和binlog，在对数据进行修改时，他们都会对这些修改进行保存落地，只是一个是物理日志，一个是逻辑日志。那他俩具体在修改过程中是如何执行的呢？
假设现在有一条update语句要执行，update from table_name set c=c+1 where id=2，执行流程如下：
先定位到id=2这一条记录；
执行器拿到引擎给的行数据，把这个值加上 1，得到新的一行数据，再调用引擎接口写入这行新数据；
引擎将这行新数据更新到内存中，同时将这个更新操作记录到redolog里面，此时 redolog 处于 prepare 状态。然后告知执行器执行完成了，随时可以提交事务；
执行器生成这个操作的 binlog，并把binlog写入磁盘；
执行器调用引擎的提交事务接口，引擎把刚刚写入的 redo log 改成提交（commit）状态，更新完成；
示意图如下所示：
这种将redolog的写入拆分成prepare和commit两个步骤的过程称之为两阶段提交。
redolog 和binlog都可以用于表示事务的提交状态，而两阶段提交就是让这两个状态保持逻辑上的一致。如果不使用两阶段提交，而是先写其中一个再写另外一个可能会带来一些问题。
此时还是使用update来举例。假设当前id=2，有一个字段c=0，分别分析以下情况：
先写redolog再写binlog
假设先写redolog，当redolog写完，但是binlog还未写完的时候，此时MySQL突然出现异常导致重启。由于之前redolog已经写完，系统重启后，修改的记录仍然存在，所以恢复后这一行 c 的值是 1。但由于系统重启，binlog中并未有这条记录。之后备份日志的时候，存起来的binlog里面就没有这条语句。然后你会发现，如果需要用这个 binlog 来恢复临时库的话，由于这个语句的binlog丢失，这个临时库就会少了这一次更新，恢复出来的这一行 c 的值就是 0，与原库的值不同。
先写binlog再写redolog
假如先写binlog，然后写redolog的时候系统重启。重启之后，redolog中没有对c进行修改的记录，此时c的值还是0。但是 binlog里面已经记录了“把 c 从 0 改成 1”这个日志。所以，在之后用 binlog来恢复的时候就多了一个事务出来，恢复出来的这一行 c 的值就是 1，与原库的值不同。
因此，综上所述，如果是先写某一个日志再写另一个日志，就会出现数据库的状态与使用binlog恢复出来的库的状态不一致的情况。
undolog主要用来记录某条行记录被修改之前的状态，记录的是修改前的数据。这样的话，当事务进行回滚时，就可以通过undolog将记录恢复到事务开始前的样子。事务的原子性和持久性也是依靠undolog来实现的。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，在进行数据恢复的时候，与binlog，redolog结合使用，保证了数据恢复的正确性。
undolog的作用流程如下所示：
在事务开始之前将修改前的版本写入到undo log中；
开始进行修改，将修改过的数据保存到内存当中；
将undolog持久化到磁盘当中；
将数据页刷回到磁盘当中；
事务提交；
需要注意的是，与redolog一样，undolog也是要先于数据页刷回到磁盘当中。在恢复数据时，如果undolog是完整的，可以根据undolog来回滚事务。
在一个事务当中，可能会对同一条数据进行多次修改，那么是不是每一次修改前的记录都要记录到undolog中呢？这样的话，会导致undolog日志量太大，此时redolog就要上场了。在一个事务当中，如果是对同一条记录进行修改，undolog只会记录事务开始前的原始记录，当再次对这条记录进行修改时，redolog会记录后续的变化。在数据恢复时，redolog完成前滚，undolog完成回滚，二者相互协调完成数据的恢复。过程如下所示：
到此，关于“MySQL的binlog、redo log和undo log怎么使用”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注创新互联网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！