Quelle est la différence entre binlog/redolog/undolog dans MySQL ?

Quelle est la différence entre MySQL binlog/redolog/undolog ?

Je veux vous parler du mécanisme de verrouillage dans InnoDB, donc cela impliquera inévitablement le système de log MySQL, binlog, redo log, undo log, etc. J'ai vu que ces trois logs résumés par certains amis ne sont pas mauvais, donc dépêchez-vous de les récupérer. Venez le partager avec vos amis.

Le journal est une partie importante de la base de données mysql, enregistrant diverses informations d'état pendant le fonctionnement de la base de données. Les journaux mysql incluent principalement les journaux d'erreurs, les journaux de requêtes, les journaux de requêtes lentes, les journaux de transactions et les journaux binaires. mysql数据库的重要组成部分，记录着数据库运行期间各种状态信息。mysql日志主要包括错误日志、查询日志、慢查询日志、事务日志、二进制日志几大类。

作为开发，我们重点需要关注的是二进制日志(binlog)和事务日志(包括redo log和undo log)，本文接下来会详细介绍这三种日志。

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变更 。

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文件的大小，当文件大小达到给定值之后，会生成新的文件来保存日志。

在实际应用中，binlog的主要使用场景有两个，分别是主从复制和数据恢复。

• 主从复制：在Master端开启binlog，然后将binlog发送到各个Slave端，Slave端重放binlog从而达到主从数据一致。

• 数据恢复：通过使用mysqlbinlog工具来恢复数据。

binlog刷盘时机

对于InnoDB存储引擎而言，只有在事务提交时才会记录biglog，此时记录还在内存中，那么biglog是什么时候刷到磁盘中的呢？

mysql通过sync_binlog参数控制biglog的刷盘时机，取值范围是0-N：

• 0：不去强制要求，由系统自行判断何时写入磁盘；

• 1：每次commit的时候都要将binlog写入磁盘；

• N：每N个事务，才会将binlog写入磁盘。

从上面可以看出，sync_binlog最安全的是设置是1，这也是MySQL 5.7.7之后版本的默认值。但是设置一个大一些的值可以提升数据库性能，因此实际情况下也可以将值适当调大，牺牲一定的一致性来获取更好的性能。

binlog日志格式

binlog日志有三种格式，分别为STATMENT、ROW和MIXED。

在MySQL 5.7.7之前，默认的格式是STATEMENT，MySQL 5.7.7之后，默认值是ROW。日志格式通过binlog-format指定。

• STATMENT：基于SQL 语句的复制( statement-based replication, SBR )，每一条会修改数据的sql语句会记录到binlog 中  。

• 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 。

• MIXED：基于STATMENT 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

redo log

为什么需要redo log

我们都知道，事务的四大特性里面有一个是持久性，具体来说就是只要事务提交成功，那么对数据库做的修改就被永久保存下来了，不可能因为任何原因再回到原来的状态。

那么mysql

En tant que développeur, nous devons nous concentrer sur le journal binaire (binlog) et le journal des transactions (y compris le redo log et le undo log ). Cet article Ces trois types de journaux seront présentés en détail ensuite.

bin log🎜🎜binlog est utilisé pour enregistrer les informations sur les opérations d'écriture (hors requêtes) effectuées par la base de données et est enregistrée sous forme binaire sur le disque. binlog est le journal logique de mysql et est enregistré par la couche Serveur Toute base de données mysql utilisant n'importe quel moteur de stockage. enregistrera le journal binlog. 🎜

• 🎜Journal logique : on peut comprendre que ce qui est enregistré est l'instruction sql.🎜
• 🎜Journal physique : mysql data Il est finalement enregistré dans la page de données et le journal physique enregistre les modifications de la page de données. 🎜

🎜binlog est écrit en ajoutant, et chaque binlog peut être défini via le paramètre max_binlog_size La taille de le fichier. Lorsque la taille du fichier atteint la valeur donnée, un nouveau fichier sera généré pour enregistrer le journal. 🎜🎜Dans les applications pratiques, il existe deux principaux scénarios d'utilisation de binlog, à savoir la réplication maître-esclave et la récupération de données. 🎜

• 🎜Réplication maître-esclave : ouvrez binlog du côté Maître, puis binlogEnvoyer à chaque extrémité <code>Esclave, et l'extrémité Esclave relit le binlog pour obtenir la cohérence des données maître-esclave. 🎜
• 🎜Récupération de données : récupérez les données à l'aide de l'outil mysqlbinlog. 🎜

synchronisation du vidage du binlog

🎜Pour le moteur de stockage InnoDB, le biglogsera enregistré uniquement lorsque la transaction est validée. >, l'enregistrement est toujours en mémoire à ce moment-là, alors quand biglog a-t-il été vidé sur le disque ? 🎜🎜mysql contrôle le timing de vidage de biglog via le paramètre sync_binlog La plage de valeurs est 0-N : 🎜

• 🎜0 : Aucune exigence obligatoire, le système décidera quand écrire sur le disque 🎜
• 🎜1 : Chaque commit ; , binlog doit être écrit sur le disque ; 🎜
• 🎜N : binlog sera écrit tous les N transactions sur le disque. 🎜

🎜Comme le montre ce qui précède, le paramètre le plus sûr pour sync_binlog est 1, qui est également MySQL 5.7.7 La valeur par défaut pour les versions après code>. Toutefois, la définition d'une valeur plus élevée peut améliorer les performances de la base de données. Par conséquent, dans des situations réelles, vous pouvez également augmenter la valeur de manière appropriée et sacrifier un certain degré de cohérence pour obtenir de meilleures performances. 🎜

format du journal binlog

🎜binlogLe journal a trois formats, à savoir STATMENT, ROW et MIXED. 🎜🎜Avant <code>MySQL 5.7.7, le format par défaut est STATEMENT, et après MySQL 5.7.7, la valeur par défaut est ROW . Le format du journal est spécifié via <code>binlog-format. 🎜

• 🎜STATMENT : Réplication basée sur des instructions SQL ( réplication basée sur des instructions, SBR code> code> ), chaque instruction SQL qui modifie les données sera enregistrée dans <code>binlog. 🎜
• 🎜ROW : Réplication basée sur les lignes (réplication basée sur les lignes, RBR), qui n'enregistre pas les informations de contexte de chaque instruction SQL, Enregistrez uniquement quelle donnée a été modifiée. 🎜
• 🎜MIXED : Réplication mixte basée sur STATMENT et ROW , MBR

), général la copie utilise le mode STATEMENT pour enregistrer le binlog, et pour les opérations qui ne peuvent pas être copiées en mode STATEMENT, utilisez le modèle ROW sauvegarde du binlog🎜🎜redo log🎜

Pourquoi le redo log est-il nécessaire

🎜Nous savons tous que les quatre transactions majeures sont l'une des fonctionnalités est la persistance. Plus précisément, tant que la transaction est soumise avec succès, les modifications apportées à la base de données sont enregistrées de manière permanente et il est impossible de revenir à l'état d'origine pour quelque raison que ce soit. 🎜🎜Alors, comment mysql assure-t-il la cohérence ? 🎜🎜Le moyen le plus simple consiste à vider toutes les pages de données impliquées dans les modifications sur le disque à chaque fois qu'une transaction est validée. Cependant, cela entraînerait de sérieux problèmes de performances, qui se reflètent principalement sous deux aspects : 🎜

• Parce que Innodb effectue une interaction avec le disque en unités de page, et qu'une transaction ne peut modifier que quelques octets dans une page de données à ce stade, ce sera le cas. la page de données complète est vidée sur le disque, ce sera un gaspillage de ressources ! Innodb是以页为单位进行磁盘交互的，而一个事务很可能只修改一个数据页里面的几个字节，这个时候将完整的数据页刷到磁盘的话，太浪费资源了！

• 一个事务可能涉及修改多个数据页，并且这些数据页在物理上并不连续，使用随机IO写入性能太差！

因此mysql设计了redo log，具体来说就是只记录事务对数据页做了哪些修改，这样就能完美地解决性能问题了(相对而言文件更小并且是顺序IO)。

redo log基本概念

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，过程如下：

mysql支持三种将redo log buffer写入redo log file的时机，可以通过innodb_flush_log_at_trx_commit参数配置，各参数值含义如下：

redo log记录形式

前面说过，redo log实际上记录数据页的变更，而这种变更记录是没必要全部保存，因此redo log实现上采用了大小固定，循环写入的方式，当写到结尾时，会回到开头循环写日志。如下图：

同时我们很容易得知， 在innodb中，既有redo log需要刷盘，还有数据页也需要刷盘，redo log存在的意义主要就是降低对数据页刷盘的要求 ** 。

在上图中，write pos表示redo log当前记录的LSN(逻辑序列号)位置，check point表示数据页更改记录刷盘后对应redo log所处的LSN(逻辑序列号)位置。

write pos到check point之间的部分是redo log空着的部分，用于记录新的记录；check point到write pos之间是redo log待落盘的数据页更改记录。当write pos追上check point时，会先推动check point向前移动，空出位置再记录新的日志。

启动innodb的时候，不管上次是正常关闭还是异常关闭，总是会进行恢复操作。因为redo log记录的是数据页的物理变化，因此恢复的时候速度比逻辑日志(如binlog)要快很多。

重启innodb时，首先会检查磁盘中数据页的LSN，如果数据页的LSN小于日志中的LSN，则会从checkpoint开始恢复。

还有一种情况，在宕机前正处于checkpoint的刷盘过程，且数据页的刷盘进度超过了日志页的刷盘进度，此时会出现数据页中记录的LSN大于日志中的LSN，这时超出日志进度的部分将不会重做，因为这本身就表示已经做过的事情，无需再重做。

redo log与binlog区别

由binlog和redo log的区别可知：binlog日志只用于归档，只依靠binlog是没有crash-safe

🎜Une transaction peut impliquer la modification de plusieurs pages de données, et ces pages de données ne sont pas physiquement continues. Les performances de l'utilisation de l'écriture d'E/S aléatoires sont trop médiocres ! 🎜

🎜Ainsi, mysql a conçu le redo log Plus précisément, il enregistre uniquement les modifications apportées à la page de données par la transaction, donc. Il peut parfaitement résoudre le problème de performances (relativement parlant, le fichier est plus petit et il s'agit d'E/S séquentielles). 🎜🎜

Concept de base du redo log

🎜redo log comprend deux parties : l'une est le tampon de journal en mémoire (redo log buffer), et la l'autre est le fichier journal sur le disque (redo logfile). 🎜🎜mysql Chaque fois qu'une instruction DML est exécutée, l'enregistrement est d'abord écrit dans le tampon de journalisation, puis plusieurs enregistrements sont écrits dans le tampon de journalisation à un moment ultérieur. Les enregistrements d'opération sont écrits dans le fichier de journalisation. Cette technologie consistant à écrire d'abord des journaux puis à écrire sur le disque est la technologie WAL (Write-Ahead Logging) souvent mentionnée dans MySQL
. 🎜🎜Dans les systèmes d'exploitation informatiques, les données du tampon dans l'espace utilisateur (espace utilisateur) ne peuvent généralement pas être écrites directement sur le disque et doivent passer par l'espace noyau du système d'exploitation (espace noyau ) tampon (<code>Tampon du système d'exploitation). 🎜🎜 Par conséquent, écrire redo log buffer dans redo logfile écrit en fait d'abord OS Buffer, puis appelle fsync via le système () Flashez-le dans le fichier redo log
. Le processus est le suivant : 🎜🎜🎜🎜mysql prend en charge trois types de tampon de journalisation Le moment de l'écriture du redo log file peut être configuré via le paramètre innodb_flush_log_at_trx_commit. La signification de chaque valeur de paramètre est la suivante : 🎜🎜🎜🎜🎜

format d'enregistrement du journal redo

🎜Comme mentionné précédemment, le redo log En fait, les modifications dans les pages de données sont enregistrées, et il n'est pas nécessaire de sauvegarder tous ces enregistrements de modifications. Par conséquent, la mise en œuvre du redo log. Adopte une taille fixe et une méthode d'écriture cyclique. Lors de l'écriture jusqu'à la fin, il reviendra au début pour écrire les journaux en boucle. Comme indiqué ci-dessous : 🎜🎜 🎜

🎜🎜En même temps, nous pouvons facilement savoir que dans innodb, à la fois le redo log doit être actualisé, et la page de données également doit être actualisé. redo log est de réduire la nécessité de vider la page de données**. 🎜🎜Dans l'image ci-dessus, write pos représente la position LSN (numéro de séquence logique) actuellement enregistrée dans le redo log, et check point indique la position <code>LSN (numéro de séquence logique) du redo log correspondant après que l'enregistrement de modification de la page de données ait été vidé. 🎜🎜La partie entre write pos et check point est la partie vide du redo log, qui est utilisée pour enregistrer de nouveaux enregistrements  ; Entre le point de contrôle et write pos se trouve l'enregistrement de modification de la page de données redo log à écrire sur le disque. Lorsque write pos rattrapera check point, il poussera d'abord check point vers l'avant pour faire de la place pour de nouveaux journaux. 🎜🎜Lors du démarrage de innodb, peu importe s'il a été arrêté normalement ou anormalement la dernière fois, une opération de récupération sera toujours effectuée. Étant donné que le redo log enregistre les modifications physiques dans les pages de données, la récupération est beaucoup plus rapide que les journaux logiques (tels que binlog). 🎜🎜Lors du redémarrage de innodb, il vérifiera d'abord le LSN de la page de données sur le disque si le LSN de la page de données est inférieur. que le LSN dans le journal , la récupération démarrera à partir du checkpoint. 🎜🎜Il existe également une situation où le processus de brossage du disque du checkpoint est en cours avant l'arrêt, et la progression du brossage du disque de la page de données dépasse la progression du brossage du disque de la page de journal à ce moment. , un enregistrement dans la page de données apparaîtra. Le LSN est supérieur au LSN dans le journal. À ce moment, la partie qui dépasse la progression du journal ne sera pas. être refait, car cela représente en soi ce qui a été fait et n'a pas besoin d'être refait. 🎜

La différence entre redo log et binlog

🎜🎜🎜De la différence entre binlog et redo log nous pouvons savoir : binlog log est uniquement utilisé pour l'archivage et s'appuie uniquement sur binlog et n'a pas la capacité crash-safe. 🎜

Mais seul le redo log ne fonctionnera pas, car le redo log est unique à InnoDB, et les enregistrements du journal seront écrasés après avoir été écrits. sur le disque. Par conséquent, binlog et redo log doivent être enregistrés en même temps pour garantir que lorsque la base de données est arrêtée et redémarrée, les données ne seront pas perdues. redo log也不行，因为redo log是InnoDB特有的，且日志上的记录落盘后会被覆盖掉。因此需要binlog和redo log二者同时记录，才能保证当数据库发生宕机重启时，数据不会丢失。

undo log

数据库事务四大特性中有一个是原子性，具体来说就是原子性是指对数据库的一系列操作，要么全部成功，要么全部失败，不可能出现部分成功的情况。

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

annuler le journal

L'une des quatre caractéristiques majeures des transactions de base de données est l'atomicité. Plus précisément, l'atomicité fait référence à une série d'opérations sur la base de données, soit toutes réussissent, soit toutes échouent, et les opérations partielles sont impossibles. situation. 🎜🎜En fait, la couche inférieure de l'atomicité est obtenue via undo log. Le undo log enregistre principalement les modifications logiques des données. Par exemple, une instruction INSERT correspond au undo log d'un DELETEcode> Pour chaque instruction <code>UPDATE, il existe un undo log correspondant du UPDATE opposé, de sorte que lorsqu'une erreur se produit, vous pouvez lancer. revenir à la transaction précédente. 🎜🎜Dans le même temps, le undo log est également la clé de la mise en œuvre de MVCC (contrôle de concurrence multi-version). 🎜

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