MySQL中的重做日志(redo log),回滚日志(undo log),以及二进制日志(binlog)的简单总结

MySQL中有六种日志文件,分别是:重做日志(redo log)、回滚日志(undo log)、二进制日志(binlog)、错误日志(errorlog)、慢查询日志(slow query log)、一般查询日志(general log),中继日志(relay log)。
其中重做日志和回滚日志与事务操作息息相关,二进制日志也与事务操作有一定的关系,这三种日志,对理解MySQL中的事务操作有着重要的意义。

这里简单总结一下这三者具有一定相关性的日志。

重做日志(redo log)

  • 作用:
    防止在发生故障的时间点,尚有脏页
    未写入磁盘(事务提交之后,数据写入磁盘之前宕机),在重启mysql服务的时候,根据redo log进行重做,从而达到事务的持久性这一特性。
  • 内容:
    物理格式的日志,记录的是物理数据页面的修改信息,其redo log是顺序写入redo log file的物理文件中去的。
  • 生成时机:
    事务开始之后就产生redo log,redo log的落盘并不是随着事务的提交才写入的,而是在事务的执行过程中,便开始写入redo log文件中。
  • 释放时机:
    当对应事务的脏页写入到磁盘之后,redo log的使命也就完成了,重做日志占用的空间就可以重用(被覆盖)。

缓冲区 Innodb_log_buffer

重做日志有一个缓存区Innodb_log_buffer,Innodb_log_buffer的默认大小为16Mb,Innodb 存储引擎先将重做日志写入 Innodb_log_buffer中,然后会通过以下三种方式将 Innodb 日志缓冲区的日志刷新到磁盘:

  1. Master Thread 每秒一次执行刷新 Innodb_log_buffer 到重做日志文件
  2. 每个事务提交时会刷新。
  3. 当重做日志缓存可用空间 少于一半时,重做日志缓存被刷新到重做日志文件。

因此重做日志的写盘,并不一定是随着事务的提交才写入重做日志文件的,而是随着事务的开始,逐步开始的。

回滚日志(undo log)

  • 作用:
    保存了事务发生之前数据的一个版本,可以用于回滚。事务回滚时,会根据 undo log 将数据从逻辑上恢复至事务之前的状态。
  • 内容:
    逻辑格式的日志,在执行undo 的时候,仅仅是将数据从逻辑上恢复至事务之前的状态,而不是从物理页面上操作实现的,这一点是不同于redo log的。
  • 生成时机:
    事务开始之前,将当前事务版本生成 undo log,undo 也会产生 redo 来保证 undo log 的可靠性。每一次写操作都会生成 undo log,比如 update 操作,会生成一条更新前的记录信息,比如主键ID,需要更新的字段以及字段对应的旧值。对于 DELETE 操作,在 delete mark 操作时,会获取该条记录最近一次的 undo log 记录,生成的新的 undo log 记录了旧记录的 trx_id(事务编号) 和 old roll_pointer(上一个 undo log 的位置) ,这样回滚时,就可以直接找到删除之前的 undo log 进行回滚操作。
  • 释放时机:
    当事务提交之后,undo log并不能立马被删除,而是放入待清理的链表,由 purge 线程判断是否有其他事务在使用 undo 段中表的上一个事务之前的版本信息,决定是否可以清理 undo log 的日志空间。

二进制日志(binlog)

  • 作用:
    1. 用于复制,在主从复制中,从库利用主库上的 binlog 进行重播,实现主从同步。
    2. 用于数据库的基于时间点的还原。
  • 内容:
    逻辑格式的日志,可以简单认为就是执行过的事务中的sql语句。
  • 生成时机:
    事务提交的时候,一次性将事务中的sql语句(一个事物可能对应多个sql语句)按照一定的格式记录到binlog中。
    这里与redo log很明显的差异就是redo log并不一定是在事务提交的时候才刷新到磁盘,redo log是在事务开始之后就开始逐步写入磁盘。
  • 释放时机:
    binlog的默认是保持时间由参数expire_logs_days配置,也就是说对于非活动的日志文件,在生成时间超过expire_logs_days配置的天数之后,会被自动删除。

MySQL通过两阶段提交过程来完成事务的一致性的,也即 redo log 和 binlog 的一致性的,理论上是先写 redo log,再写 binlog,两个日志都提交成功(刷入磁盘),事务才算真正的完成。

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