MySQL日志系统

MySQL 日志系统

一. redo Log

1. redo log 是 InnoDB 引擎特有的功能，是物理日志。
2. 当 MySQL 执行更新操作时，InnoDB 引擎就会先把记录写到 redo log 里面，并更新内存，这个时候更新就算完成了。同时，InnoDB 引擎会在适当的时候，将这个操作记录更新到磁盘里面，而这个更新往往是在系统比较空闲的时候做的。
3. InnoDB 的 redo log 是固定大小的，比如可以配置为一组 4 个文件，每个文件的大小是 1GB，那么整个 redo log 就可以保存 4G 的数据。redo log 是每次从头开始写，写到末尾就又回到开头循环写。
4. write pos 是当前记录的位置，一边写一边后移，写到第 3 号文件末尾后就回到 0 号文件开头。checkpoint 是当前要擦除的位置，也是往后推移并且循环的，擦除记录前要把记录更新到数据文件。
5. write pos 和 checkpoint 之间的是 redo log 上可写的部分，可以用来记录新的操作。如果 write pos 追上 checkpoint，表示 redo log 已满，这时候不能再执行新的更新，得停下来先擦掉一些记录，把 checkpoint 推进一下。此时就需要把这部分 redo log 对应的内存脏页写入磁盘中。
6. 有了 redo log，InnoDB 就可以保证即使数据库发生异常重启，之前提交的记录都不会丢失，这个能力称为 crash-safe。

二. binlog

1. binlog 是 MySQL server 层提供的日志。
2. binlog 有两种模式，statement 格式的话是记sql语句， row格式会记录行的内容，记两条，更新前和更新后都有。
3. binlog 和 redo log 的不同之处：
   1. redo log 是 InnoDB 引擎特有的；binlog 是 MySQL 的 Server 层实现的，所有引擎都可以使用。
   2. 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 ”。
   3. redo log 是循环写的，空间固定会用完；binlog 是可以追加写入的。“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。
4. 即使有了 redo log 来做 crash-safe，但是 binlog 仍然是必不可少的，原因如下：
   1. redo log 是 InnoDB 引擎所独有的，如果使用其他引擎就无能为力了；
   2. redo log 是循环写的，大小有限制，因此无法保存全量数据，并不具备 binlog 的归档能力。

三. 更新操作执行流程

以下面这条SQL语句为例：

update T set c=c+1 where ID=2;

四. 两阶段提交

通过上述流程可以很明显看出，更新操作采用了两阶段提交算法，主要是为了保证 redo log 和 binlog 的数据一致性。两阶段提交是跨系统维持数据逻辑一致性时常用的一个方案。

五. MySQL 的崩溃恢复规则

MySQL 主要依赖 redo log 进行崩溃后的数据恢复。redo log 和 binlog 有一个共同的数据字段，叫 XID。崩溃恢复的时候，会按顺序扫描 redo log。如果碰到既有 prepare、又有 commit 的 redo log，就直接提交；如果碰到只有 parepare、而没有 commit 的 redo log，就拿着 XID 去 binlog 找对应的事务。
恢复崩溃规则如下：

1. 如果 redo log 里面的事务是完整的，也就是已经有了 commit 标识，则直接提交；
2. 如果 redo log 里面的事务只有完整的 prepare，则判断对应的事务 binlog 是否存在并完整：
   a. 如果是，则提交事务；
   b. 否则，回滚事务。

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