轉自：陳添明
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日志是 mysql 資料庫的重要組成部分，記錄著資料庫運行期間各種狀態資訊，mysql日志主要包括錯誤日志、查詢日志、慢查詢日志、事務日志、二進制日志幾大類，
作為開發，我們重點需要關注的是二進制日志( binlog )和事務日志(包括redo log 和 undo log )，本文接下來會詳細介紹這三種日志，
binlog
binlog 用于記錄資料庫執行的寫入性操作(不包括查詢)資訊，以二進制的形式保存在磁盤中，binlog 是 mysql的邏輯日志，并且由 Server 層進行記錄，使用任何存盤引擎的 mysql 資料庫都會記錄 binlog 日志，
- 邏輯日志：可以簡單理解為記錄的就是sql陳述句 ，
- 物理日志：
mysql資料最終是保存在資料頁中的，物理日志記錄的就是資料頁變更 ，
binlog 是通過追加的方式進行寫入的，可以通過max_binlog_size 引數設定每個 binlog檔案的大小，當檔案大小達到給定值之后，會生成新的檔案來保存日志，
binlog使用場景
在實際應用中， binlog 的主要使用場景有兩個，分別是 主從復制 和 資料恢復 ，
- 主從復制 ：在
Master端開啟binlog，然后將binlog發送到各個Slave端，Slave端重放binlog從而達到主從資料一致， - 資料恢復 ：通過使用
mysqlbinlog工具來恢復資料，
binlog刷盤時機
對于 InnoDB 存盤引擎而言，只有在事務提交時才會記錄biglog ，此時記錄還在記憶體中，那么 biglog是什么時候刷到磁盤中的呢？
mysql 通過 sync_binlog 引數控制 biglog 的刷盤時機，取值范圍是 0-N：
- 0：不去強制要求，由系統自行判斷何時寫入磁盤；
- 1：每次
commit的時候都要將binlog寫入磁盤； - N：每N個事務，才會將
binlog寫入磁盤，
從上面可以看出， sync_binlog 最安全的是設定是 1 ，這也是MySQL 5.7.7之后版本的默認值，但是設定一個大一些的值可以提升資料庫性能，因此實際情況下也可以將值適當調大，犧牲一定的一致性來獲取更好的性能，
binlog日志格式
binlog 日志有三種格式，分別為 STATMENT 、 ROW 和 MIXED，
在
MySQL 5.7.7之前，默認的格式是STATEMENT，MySQL 5.7.7之后，默認值是ROW，日志格式通過binlog-format指定，
-
STATMENT：基于SQL陳述句的復制(statement-based replication, SBR)，每一潭訓修改資料的sql陳述句會記錄到binlog中 ， -
- 優點：不需要記錄每一行的變化，減少了 binlog 日志量，節約了 IO , 從而提高了性能；
- 缺點：在某些情況下會導致主從資料不一致，比如執行sysdate() 、 slepp() 等 ，
-
ROW：基于行的復制(row-based replication, RBR)，不記錄每條sql陳述句的背景關系資訊，僅需記錄哪條資料被修改了 ， -
- 優點：不會出現某些特定情況下的存盤程序、或function、或trigger的呼叫和觸發無法被正確復制的問題 ；
- 缺點：會產生大量的日志，尤其是
alter table的時候會讓日志暴漲
-
MIXED：基于STATMENT和ROW兩種模式的混合復制(mixed-based replication, MBR)，一般的復制使用STATEMENT模式保存binlog，對于STATEMENT模式無法復制的操作使用ROW模式保存binlog
redo log
為什么需要redo log
我們都知道，事務的四大特性里面有一個是 持久性 ，具體來說就是只要事務提交成功，那么對資料庫做的修改就被永久保存下來了，不可能因為任何原因再回到原來的狀態 ，
那么 mysql是如何保證一致性的呢？
最簡單的做法是在每次事務提交的時候，將該事務涉及修改的資料頁全部重繪到磁盤中，但是這么做會有嚴重的性能問題，主要體現在兩個方面：
- 因為
Innodb是以頁為單位進行磁盤互動的，而一個事務很可能只修改一個資料頁里面的幾個位元組，這個時候將完整的資料頁刷到磁盤的話，太浪費資源了！ - 一個事務可能涉及修改多個資料頁，并且這些資料頁在物理上并不連續，使用隨機IO寫入性能太差！
因此 mysql 設計了 redo log ， 具體來說就是只記錄事務對資料頁做了哪些修改，這樣就能完美地解決性能問題了(相對而言檔案更小并且是順序IO)，
redo log基本概念
redo log 包括兩部分：一個是記憶體中的日志緩沖( redo log buffer )，另一個是磁盤上的日志檔案( redo logfile)，
mysql 每執行一條 DML 陳述句，先將記錄寫入 redo log buffer，后續某個時間點再一次性將多個操作記錄寫到 redo log file，這種 先寫日志，再寫磁盤 的技術就是 MySQL
里經常說到的 WAL(Write-Ahead Logging) 技術，
在計算機作業系統中，用戶空間( user space )下的緩沖區資料一般情況下是無法直接寫入磁盤的，中間必須經過作業系統內核空間( kernel space )緩沖區( OS Buffer )，
因此， redo log buffer 寫入 redo logfile 實際上是先寫入 OS Buffer ，然后再通過系統呼叫 fsync() 將其刷到 redo log file
中，程序如下：
mysql 支持三種將 redo log buffer 寫入 redo log file 的時機，可以通過 innodb_flush_log_at_trx_commit 引數配置，各引數值含義如下：
redo log記錄形式
前面說過， redo log 實際上記錄資料頁的變更，而這種變更記錄是沒必要全部保存，因此 redo log實作上采用了大小固定，回圈寫入的方式，當寫到結尾時，會回到開頭回圈寫日志，如下圖：
同時我們很容易得知， 在innodb中，既有redo log 需要刷盤，還有 資料頁 也需要刷盤， redo log存在的意義主要就是降低對 資料頁 刷盤的要求 ** ，
在上圖中， write pos 表示 redo log 當前記錄的 LSN (邏輯序列號)位置， check point 表示 資料頁更改記錄 刷盤后對應 redo log 所處的 LSN(邏輯序列號)位置，
write pos 到 check point 之間的部分是 redo log 空著的部分，用于記錄新的記錄；check point 到 write pos 之間是 redo log 待落盤的資料頁更改記錄，當 write pos追上check point 時，會先推動 check point 向前移動，空出位置再記錄新的日志，
啟動 innodb 的時候，不管上次是正常關倍訓是例外關閉，總是會進行恢復操作，因為 redo log記錄的是資料頁的物理變化，因此恢復的時候速度比邏輯日志(如 binlog )要快很多，
重啟innodb 時，首先會檢查磁盤中資料頁的 LSN ，如果資料頁的LSN 小于日志中的 LSN ，則會從 checkpoint 開始恢復，
還有一種情況，在宕機前正處于checkpoint 的刷盤程序，且資料頁的刷盤進度超過了日志頁的刷盤進度，此時會出現資料頁中記錄的 LSN 大于日志中的 LSN，這時超出日志進度的部分將不會重做，因為這本身就表示已經做過的事情，無需再重做，
redo log與binlog區別
由 binlog 和 redo log 的區別可知：binlog 日志只用于歸檔，只依靠 binlog 是沒有 crash-safe 能力的，
但只有 redo log 也不行，因為 redo log 是 InnoDB特有的，且日志上的記錄落盤后會被覆寫掉，因此需要 binlog和 redo log二者同時記錄，才能保證當資料庫發生宕機重啟時，資料不會丟失，
undo log
資料庫事務四大特性中有一個是 原子性 ，具體來說就是 原子性是指對資料庫的一系列操作，要么全部成功，要么全部失敗，不可能出現部分成功的情況，
實際上， 原子性 底層就是通過 undo log 實作的，undo log主要記錄了資料的邏輯變化，比如一條 INSERT 陳述句，對應一條DELETE 的 undo log ，對于每個 UPDATE 陳述句，對應一條相反的 UPDATE 的 undo log ，這樣在發生錯誤時，就能回滾到事務之前的資料狀態，
同時， undo log 也是 MVCC(多版本并發控制)實作的關鍵，
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