mysql中的undo log、redo log 、binlog大致概要

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
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简介: undo log(回滚日志)、redo log(重做日志) 、binlog (归档日志)undo log,事务的原子性,用于事务回滚和MVCC(存储层,记录查询类)redo log,事务的持久性,用于服务器宕机故障恢复(存储层,记录查询类)binlog,用于数据备份和主从复制(服务层,记录更新修改类)日志区别undo log事务开始前的数据值redo log事务完成后的数据值。

前言

undo log(回滚日志)、redo log(重做日志) 、binlog (归档日志)

  • undo log,事务的原子性,用于事务回滚和MVCC(存储层,记录查询类)
  • redo log,事务的持久性,用于服务器宕机故障恢复(存储层,记录查询类)
  • binlog,用于数据备份和主从复制(服务层,记录更新修改类)
日志 区别
undo log 事务开始前的数据值
redo log 事务完成后的数据值

1. undo log

==事务回滚==
本身mysql执行的时候就有事务,这是因为默认有begin 以及 commit 来提交事务,具体通过autocommit 参数,默认是开启的

一条命令如果在中间还没提交事务的时候奔溃,主要通过undo log,保证mysql的原子性。
之所以能保证,是因为事务还没提交之前,会对其mysql 未更改前的数据记录到undo log日志文件,所以可以实现事务回滚
(所谓事务回滚,就是取消现在对应的操作,插入数据回滚就是删除这条数据;删除数据回滚就是插入这条数据,更新数据新值回滚就是更新为旧值)

具体怎么操作记忆,主要通过undo log 内部有一个roll_pointer 指针和一个 trx_id 事务id

  • trx_id 记录哪个事务id修改
  • roll_pointer 指针将 undo log 串成链表,俗称版本链

==MVCC==
对应MVCC的实现通过ReadView + undolog

mysql中的事务隔离级别(用到了Read View):读已提交、可重复读

  • 读已提交,每次的select都有新的Read View,表明多次读取数据值会有不同(事务可能多次提交)
  • 可重复读,启动事务就会生成一个Read View,保证数据值的一样

==总结==

  • 发生故障的时候,通过undo log将其历史数据恢复到事务开始前的状态
  • mysql执行快照读的时候,根据事务Read View信息,顺着undo log的版本链找到记录

2. redo log

redo log是物理日志,执行事务的时候就会产生物理日志。一般事务提交的时候,redo log就会持久化在磁盘(而不需等待缓存Buffer Pool持持久化到磁盘),mysql重启,会根据redo log日志恢复最新状态

为了防止断电数据消失,当有数据更新记录的时候,InnoDB会将其更新内存,对应记录写到redo log日志中
产生的redo log日志不是一开始就写入磁盘(不然会增加多个IO操作),默认就有redo log buffer,通过innodb_log_Buffer_size 来调整buffer的参数。

对应redo log buffer什么时候更新到磁盘中(默认是顺序写,顺序写比随机写要快)
主要有如下场景:

  • mysql正常关闭
  • redo log buffer记录数据大于buffer本身
  • 后台线程的时间间隔1秒,自动更新磁盘
  • 事务提交的时候,可通过innodb_flush_log_at_trx_commit 做调整

此处讲解下innodb_flush_log_at_trx_commit 这个参数:(所谓的更新是将redo log buffer 的redo log更新到磁盘)

  • 参数为0,事务提交,不会也写入磁盘。主要通过后台线程的时间间隔(1s),通过write()写到操作系统文件缓存,调用fsync()更新到磁盘
  • 参数为1,事务提交,会更新到磁盘(默认是这个)
  • 参数为2,事务提交,对应将其写入操作系统的文件缓存,直接地调用fsync更新磁盘

以上有两个参数特别注意下,0的时候只有在mysql崩溃才会导致数据丢失,2只有在操作系统奔溃的时候才会导致数据丢失

  • 数据安全性:参数 1 > 参数 2 > 参数 0
  • 写入性能:参数 0 > 参数 2> 参数 1

redo log文件如果写满,对应会清除
具体内部结构1个redo log group 有2个redo log (使用循环写),环形结构,通过 write pos 表示 redo log 当前记录写到的位置,用 checkpoint 表示当前要擦除的位置

3. binlog

binlog是备份恢复还有主从复制
redo log是故障或者掉电恢复

这两者有些相似,具体有哪些不同

  • redo log是循环写,写满就清除,边写边擦除,已经写入的磁盘文件信息会被清除
  • binlog是追加写,写满就创新新文件(一般整个数据库被删除,可通过如下恢复)

binlog主要用于主从复制
对应可看我之前的文章:关于主从复制的超详细解析(全)

具体流程大致如下:

  1. master将数据的改变记录到二进制日志(binary log)。这些记录过程叫做二进制日志事件,binary log events;当数据发生改变时,则将其改变写入二进制日志中;
  2. slave会在一定时间间隔内对master二进制日志进行探测其是否发生改变,如果发生改变,则开始一个I/OThread请求master二进制事件
  3. 同时主节点为每个I/O线程启动一个dump线程,用于向其发送二进制事件,并保存至从节点本地的中继日志中,从节点将启动SQL线程从中继日志中读取二进制日志,在本地重放,使得其数据和主节点的保持一致,最后I/OThread和SQLThread将进入睡眠状态,等待下一次被唤醒。

一般来说从库不是越多越好,因为从库IO多了,而且需要log dump处理复制的请求,对主库资源消耗比较高

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