数据库(五):redo log|undo log|bin log

redo log

redo log中记录的是要更新的数据,比如一条数据已提交成功,并不会立即同步到磁盘,而是先记录到redo log中,等待合适的时机再刷盘,为了实现事务的持久性

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中

undo log

undo log中记录的是当前操作中的相反操作,一条insert语句在undo log中会对应一条delete语句,update语句会在undo log中对应相反的update语句,在事务回滚时会用到undo log,实现事务的原子性,同时会用在MVCC中,undo中会有一条记录的多个版本,用在快照读中

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

bin log

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编程

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文件大小,当文件大小达到给定值后,会生成新的文件来保存日志

bin log中记录的是整个mysql数据库的操作内容,对所有的引擎都适用,包括执行的DDL、DML,可以用来进行数据库的恢复及复制。

日志格式

STATEMENT

基于 sql 语句的复制(statement-based replication, SBR),每一条会修改数据的sql语句都会被记录到 binlog 中

优点:不需要记录每一行的变化,减少了 binlog 日志量,节约了IO,从而提高性能

缺点:在某些情况下会导致主从数据不一致,如:执行sysdate()、sleep()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。

优点:不会出现某些特定情况下的存储过程,或 function、或 trigger 的调用和触发无法被正确复制的问题。

缺点:会产生大量的日志,尤其是 alter table 的时候会让日志暴涨,因为行数据变化量过大

MIXED

基于 STATEMENT 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

日志写入顺序

首先,一个事务刚开始,为了防止事务提交前回滚,要先写入undo log,只有写入了undo log才有可能实现回滚,又由于可能出现回滚所以开始写入的只有undo log

其次,在写入undo log后,要写入redo log中,这里的redo log指的是redo log buffer,而不是redo log file,至于什么时候redo log buffer中的内容会刷到磁盘mysql提供了一个配置参数innodb_flush_log_at_trx_commit,该参数有0 1 2三种取值

最后,写入了redo log后,事务会处于prepare阶段,这时会告诉执行器随时都可以提交事务,执行器便会生成binlog日志,并写入磁盘,调用innodb的事务提交接口,进行事务提交,prepare状态的redo log也会进入commit状态,根据配置的innodb_flush_log_at_trx_commit的值是否把redo log buffer中的内容刷到磁盘

参考资料

博客园—binlog undolog redolog的区别

CSDN—bin log、redo log、undo log日志详解

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