為“應(yīng)付”面試，必須了解的MySQL三種日志
前言
大家有沒(méi)有想過(guò)為什么MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)主從復(fù)制，實(shí)現(xiàn)持久化，實(shí)現(xiàn)回滾的呢？其實(shí)關(guān)鍵在于MySQL里的三種log，分別是：
binlog redo log undo log
這三種log也是面試經(jīng)常會(huì)問(wèn)的問(wèn)題，下面我們一起來(lái)探討一下吧。
一、binlog
binlog應(yīng)該是日常中聽(tīng)的最多的關(guān)于mysql中的log。
那么什么是binlog呢？
binlog是用于記錄數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)和表數(shù)據(jù)變更的二進(jìn)制日志，比如insert、update、delete、create、truncate等等操作，不會(huì)記錄select、show操作，因?yàn)闆](méi)有對(duì)數(shù)據(jù)本身發(fā)生變更。
binlog文件長(zhǎng)什么樣子呢？
使用mysqlbinlog命令可以查看。
會(huì)記錄下每條變更的sql語(yǔ)句，還有執(zhí)行開(kāi)始時(shí)間，結(jié)束時(shí)間，事務(wù)id等等信息。
如何查看binlog是否打開(kāi)，如果沒(méi)打開(kāi)怎么設(shè)置？
使用命令show variables like '%log_bin%';查看binlog是否打開(kāi)。
如果像上圖一樣，沒(méi)有開(kāi)啟binlog，那怎么開(kāi)啟呢？
找到my.cnf配置文件，增加下面配置(mysql版本5.7.31)：
# 打開(kāi)binlog
log-bin=mysql-bin
# 選擇ROW(行)模式
binlog-format=ROW
修改后，重啟mysql，配置生效。
執(zhí)行SHOW MASTER STATUS;可以查看當(dāng)前寫入的binlog文件名。
binlog用來(lái)干嘛的呢？
第一，用于主從復(fù)制。一般在公司中做一主二從的結(jié)構(gòu)時(shí)，就需要master節(jié)點(diǎn)打開(kāi)binlog日志，從機(jī)訂閱binlog日志的信息，因?yàn)閎inlog日志記錄了數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的變更，所以當(dāng)master發(fā)生數(shù)據(jù)變更時(shí)，從機(jī)也能隨著master節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)變更而變更，做到主從復(fù)制的效果。
第二，用于數(shù)據(jù)恢復(fù)。因?yàn)閎inlog記錄了數(shù)據(jù)庫(kù)的變更，所以可以用于數(shù)據(jù)恢復(fù)。我們看到上面圖中有個(gè)字段叫Position，這個(gè)參數(shù)是用于記錄binlog日志的指針。當(dāng)我們需要恢復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)，只要指定--start-position和--stop-position，或者指定--start-datetime和--stop-datetime，那么就可以恢復(fù)指定區(qū)間的數(shù)據(jù)。
二、redo log
假設(shè)有一條update語(yǔ)句：
UPDATE `user` SET `name`='劉德華' WHERE `id`='1';
我們想象一下mysql修改數(shù)據(jù)的步驟，肯定是先把id='1'的數(shù)據(jù)查出來(lái)，然后修改名稱為'劉德華'。再深層一點(diǎn)，mysql是使用頁(yè)作為存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，所以MySQL會(huì)先把這條記錄所在的頁(yè)加載到內(nèi)存中，然后對(duì)記錄進(jìn)行修改。但是我們都知道m(xù)ysql支持持久化，最終數(shù)據(jù)都是存在于磁盤中。
假設(shè)需要修改的數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存中，并且修改成功了，但是還沒(méi)來(lái)得及刷到磁盤中，這時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)宕機(jī)了，那么這次修改成功后的數(shù)據(jù)就丟失了。
為了避免出現(xiàn)這種問(wèn)題，MySQL引入了redo log。
如圖所示，當(dāng)執(zhí)行數(shù)據(jù)變更操作時(shí)，首先把數(shù)據(jù)也加載到內(nèi)存中，然后在內(nèi)存中進(jìn)行更新，更新完成后寫入到redo log buffer中，然后由redo log buffer在寫入到redo log file中。
redo log file記錄著xxx頁(yè)做了xxx修改，所以即使mysql發(fā)生宕機(jī)，也可以通過(guò)redo log進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，也就是說(shuō)在內(nèi)存中更新成功后，即使沒(méi)有刷新到磁盤中，但也不會(huì)因?yàn)殄礄C(jī)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
redo log與事務(wù)機(jī)制是如何配合工作的？
如圖所示：
第1-3步驟就是把數(shù)據(jù)變更，然后寫入到內(nèi)存中。
第4步記錄到redo log中，然后把記錄置為prepare(準(zhǔn)備)狀態(tài)。
第5，6步提交事務(wù)，提交事務(wù)之后，第7步把記錄狀態(tài)改成commit(提交)狀態(tài)。
保證了事務(wù)與redo log的一致性。
binlog和redo log都可以數(shù)據(jù)恢復(fù)，有什么區(qū)別？
redo log是恢復(fù)在內(nèi)存更新后，還沒(méi)來(lái)得及刷到磁盤的數(shù)據(jù)。
binlog是存儲(chǔ)所有數(shù)據(jù)變更的情況，理論上只要記錄在binlog上的數(shù)據(jù)，都可以恢復(fù)。
舉個(gè)例子，假如不小心整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)被刪除了，能使用redo log文件恢復(fù)數(shù)據(jù)嗎？
不可以使用redo log文件恢復(fù)，只能使用binlog文件恢復(fù)。因?yàn)閞edo log文件不會(huì)存儲(chǔ)歷史所有的數(shù)據(jù)的變更，當(dāng)內(nèi)存數(shù)據(jù)刷新到磁盤中，redo log的數(shù)據(jù)就失效了，也就是redo log文件內(nèi)容是會(huì)被覆蓋的。
binlog又是在什么時(shí)候記錄的呢？
答，在提交事務(wù)的時(shí)候。
三、undo log
undo log的作用主要用于回滾，mysql數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)的原子性就是通過(guò)undo log實(shí)現(xiàn)的。我們都知道原子性是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的一系列操作，要么全部成功，要么全部失敗。
undo log主要存儲(chǔ)的是數(shù)據(jù)的邏輯變化日志，比如說(shuō)我們要insert一條數(shù)據(jù)，那么undo log就會(huì)生成一條對(duì)應(yīng)的delete日志。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，undo log記錄的是數(shù)據(jù)修改之前的數(shù)據(jù)，因?yàn)樾枰С只貪L。
那么當(dāng)需要回滾時(shí)，只需要利用undo log的日志就可以恢復(fù)到修改前的數(shù)據(jù)。
undo log另一個(gè)作用是實(shí)現(xiàn)多版本控制(MVCC)，undo記錄中包含了記錄更改前的鏡像，如果更改數(shù)據(jù)的事務(wù)未提交，對(duì)于隔離級(jí)別大于等于read commit的事務(wù)而言，不應(yīng)該返回更改后數(shù)據(jù)，而應(yīng)該返回老版本的數(shù)據(jù)。
總結(jié)
學(xué)完之后，我們知道這三種日志在mysql中都有著重要的作用，再回顧一下：
binlog主要用于復(fù)制和數(shù)據(jù)恢復(fù)。 redo log用于恢復(fù)在內(nèi)存更新后，還沒(méi)來(lái)得及刷到磁盤的數(shù)據(jù)。 undo log用于實(shí)現(xiàn)回滾和多版本控制。
這篇文章就講到這里了，感謝大家的閱讀，希望看完大家能有所收獲！
2021-04-12
2021-04-08
2021-04-08
