MySQL三大日志

binlog(二进制日志)

binlog(归档日志) 是逻辑日志，记录内容是语句的原始逻辑，属于MySQL Server 层。与数据库引擎无关，不管用什么存储引擎，只要发生了表数据更新，都会产生 binlog 日志。

binlog会记录所有涉及更新数据(不包括查询)的逻辑操作，并且是顺序写。以二进制的形式保存在磁盘中。

• 逻辑日志：可以简单理解为记录的就是sql语句 。
• 物理日志：mysql 数据最终是保存在数据页中的，物理日志记录的就是数据页变更 。

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。

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 ：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。

刷盘时机

对于 InnoDB 存储引擎而言，只有在事务提交时才会记录binlog ，此时记录还在内存中，那么 binlog是什么时候刷到磁盘中的呢？

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。

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。

如果实际项目对数据的一致性要求不高，那么可以设置一个大一些的值可以提升数据库性能。

日志格式

binlog 日志有三种格式，分别为 STATMENT 、 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 。

  • 指定statement，记录的内容是SQL语句原文，比如执行一条update T set update_time=now() where id=1，同步数据时，会执行记录的SQL语句，但是有个问题，update_time=now()这里会获取当前系统时间，直接执行会导致与原库的数据不一致。为了解决这种问题，我们需要指定为row，记录的内容不再是简单的SQL语句了，还包含操作的具体数据
• • 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 。

  • row格式记录的内容看不到详细信息，要通过mysqlbinlog工具解析出来。即update_time=now()变成了具体的时间update_time=1627112756247。这样就能保证同步数据的一致性，通常情况下都是指定为row，这样可以为数据库的恢复与同步带来更好的可靠性。
• • 优点：保证同步数据的一致性
  • 缺点：需要更大的容量来记录，比较占用空间，恢复与同步时会更消耗IO资源，影响执行速度。

• 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会判断这条SQL语句是否可能引起数据不一致，如果是，就用row格式，否则就用statement格式。

redo log(重做日志)

为什么需要redo log

事务的四大特性里面有一个是 持久性 ，具体来说就是只要事务提交成功，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是如何保证持久性的呢？

最简单的做法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)。

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 logfile)。

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 logfile 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

刷盘时机

InnoDB 存储引擎为 redo log 的刷盘策略提供了 innodb_flush_log_at_trx_commit 参数，它支持三种策略：

• 0 ：设置为 0 的时候，表示每次事务提交时不进行刷盘操作
• 1 ：设置为 1 的时候，表示每次事务提交时都将进行刷盘操作（默认值）
• 2 ：设置为 2 的时候，表示每次事务提交时都只把 redo log buffer 内容写入 page cache

innodb_flush_log_at_trx_commit 参数默认为 1 ，也就是说当事务提交时会调用 fsync 对 redo log 进行刷盘

另外，InnoDB 存储引擎有一个后台线程，每隔1 秒，就会把 redo log buffer 中的内容写到文件系统缓存（page cache），然后调用 fsync 刷盘。

binlog和redo log区别

• redo log 是 InnoDB 引擎特有的；binlog 是 Server 层实现的，所有引擎都可以使用,是以二进制的形式存在。
• redo log 是物理日志，记录的是“在某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“给 id=2 这一行的 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。“追加写”是指 binlog 文件写到一定大小后会切换到下一个，并不会覆盖以前的日志。

undo log(回滚日志)

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。

所以原子性就是通过undo log实现的，undo log主要记录了数据的逻辑变化。

例如：一条insert语句，对应的就是一条delete的undo log日志，一条更新update语句对应一条相反的update的undo log日志，所以在进行事务回滚的

时候，就会执行这些undo log日志将数据恢复成原始状态

同时， undo log 也是 MVCC(多版本并发控制)实现的关键。