一、MySQL中有六种日志文件
重做日志(redo log)、
回滚日志(undo log)、
二进制日志(binlog)、
错误日志(errorlog)、
慢查询日志(slow query log)、
一般查询日志(general log)
中继日志(relay log)
其中重做日志和回滚日志与事务操作息息相关,二进制日志也与事务操作有一定的关系,这三种日志,对理解MySQL中的事务操作有着重要的意义。
1.1 重做日志(redo log)
作用:
1.确保事务的持久性。
2.防止在发生故障的时间点,尚有脏页未写入磁盘,在重启mysql服务的时候,根据redo log进行重做,从而达到事务的持久性这一特性。
内容:
物理格式的日志,记录的是物理数据页面的修改的信息,其redo log是顺序写入redo log file的物理文件中去的。
什么时候产生:
事务开始之后就产生redo log,redo log的落盘并不是随着事务的提交才写入的,而是在事务的执行过程中,便开始写入redo log文件中。
什么时候释放:
当对应事务的脏页写入到磁盘之后,redo log的使命也就完成了,重做日志占用的空间就可以重用(被覆盖)。
对应的物理文件:
默认情况下,对应的物理文件位于数据库的data目录下的ib_logfile1&ib_logfile2
innodb_log_group_home_dir 指定日志文件组所在的路径,默认./ ,表示在数据库的数据目录下。
innodb_log_files_in_group 指定重做日志文件组中文件的数量,默认2
关于文件的大小和数量,由一下两个参数配置
innodb_log_file_size 重做日志文件的大小。
innodb_mirrored_log_groups 指定了日志镜像文件组的数量,默认1
其他:
很重要一点,redo log是什么时候写盘的?前面说了是在事物开始之后逐步写盘的。
之所以说重做日志是在事务开始之后逐步写入重做日志文件,而不一定是事务提交才写入重做日志缓存,
原因就是,重做日志有一个缓存区Innodb_log_buffer,Innodb_log_buffer的默认大小为8M(这里设置的16M),Innodb存储引擎先将重做日志写入innodb_log_buffer中。
然后会通过以下三种方式将innodb日志缓冲区的日志刷新到磁盘
1,Master Thread 每秒一次执行刷新Innodb_log_buffer到重做日志文件。
2,每个事务提交时会将重做日志刷新到重做日志文件。
3,当重做日志缓存可用空间 少于一半时,重做日志缓存被刷新到重做日志文件
由此可以看出,重做日志通过不止一种方式写入到磁盘,尤其是对于第一种方式,Innodb_log_buffer到重做日志文件是Master Thread线程的定时任务。
因此重做日志的写盘,并不一定是随着事务的提交才写入重做日志文件的,而是随着事务的开始,逐步开始的。
另外引用《MySQL技术内幕 Innodb 存储引擎》(page37)上的原话:
即使某个事务还没有提交,Innodb存储引擎仍然每秒会将重做日志缓存刷新到重做日志文件。
这一点是必须要知道的,因为这可以很好地解释再大的事务的提交(commit)的时间也是很短暂的。
1.2 回滚日志(undo log)
作用:
保证事务的原子性
保存了事务发生之前的数据的一个版本,可以用于回滚,同时可以提供多版本并发控制下的读(MVCC),也即非锁定读
内容:
逻辑格式的日志,在执行undo的时候,仅仅是将数据从逻辑上恢复至事务之前的状态,而不是从物理页面上操作实现的,这一点是不同于redo log的。
什么时候产生:
事务开始之前,将当前是的版本生成undo log,undo 也会产生 redo 来保证undo log的可靠性
什么时候释放:
当事务提交之后,undo log并不能立马被删除,
而是放入待清理的链表,由purge线程判断是否由其他事务在使用undo段中表的上一个事务之前的版本信息,决定是否可以清理undo log的日志空间。
对应的物理文件:
MySQL5.6之前,undo表空间位于共享表空间的回滚段中,共享表空间的默认的名称是ibdata,位于数据文件目录中。
MySQL5.6之后,undo表空间可以配置成独立的文件,但是提前需要在配置文件中配置,完成数据库初始化后生效且不可改变undo log文件的个数
如果初始化数据库之前没有进行相关配置,那么就无法配置成独立的表空间了。
关于MySQL5.7之后的独立undo 表空间配置参数如下
innodb_undo_directory = /data/undospace/ --undo独立表空间的存放目录
innodb_undo_logs = 128 --回滚段为128KB
innodb_undo_tablespaces = 4 --指定有4个undo log文件
如果undo使用的共享表空间,这个共享表空间中又不仅仅是存储了undo的信息,共享表空间的默认为与MySQL的数据目录下面,其属性由参数innodb_data_file_path配置。
其他:
undo是在事务开始之前保存的被修改数据的一个版本,产生undo日志的时候,同样会伴随类似于保护事务持久化机制的redolog的产生。
默认情况下undo文件是保持在共享表空间的,也即ibdatafile文件中,当数据库中发生一些大的事务性操作的时候,要生成大量的undo信息,全部保存在共享表空间中的。
因此共享表空间可能会变的很大,默认情况下,也就是undo 日志使用共享表空间的时候,被“撑大”的共享表空间是不会也不能自动收缩的。
因此,mysql5.7之后的“独立undo 表空间”的配置就显得很有必要了。
1.3 二进制日志(binlog)
作用:
1,用于复制,在主从复制中,从库利用主库上的binlog进行重播,实现主从同步。
2,用于数据库的基于时间点的还原,用于数据备份。
内容:
逻辑格式的日志,可以简单认为就是执行过的事务中的sql语句。
但又不完全是sql语句这么简单,而是包括了执行的sql语句(增删改)反向的信息,
也就意味着delete对应着delete本身和其反向的insert;update对应着update执行前后的版本的信息;insert对应着delete和insert本身的信息。
在使用mysqlbinlog解析binlog之后一些都会真相大白。
因此可以基于binlog做到类似于oracle的闪回功能,其实都是依赖于binlog中的日志记录。
什么时候产生:
事务提交的时候,一次性将事务中的sql语句(一个事物可能对应多个sql语句)按照一定的格式记录到binlog中。
这里与redo log很明显的差异就是redo log并不一定是在事务提交的时候刷新到磁盘,redo log是在事务开始之后就开始逐步写入磁盘。
因此对于事务的提交,即便是较大的事务,提交(commit)都是很快的,但是在开启了bin_log的情况下,对于较大事务的提交,可能会变得比较慢一些。
这是因为binlog是在事务提交的时候一次性写入的造成的,这些可以通过测试验证。
什么时候释放:
binlog的默认是保持时间由参数expire_logs_days配置,也就是说对于非活动的日志文件,在生成时间超过expire_logs_days配置的天数之后,会被自动删除。
对应的物理文件:
配置文件的路径为log_bin_basename,binlog日志文件按照指定大小,当日志文件达到指定的最大的大小之后,进行滚动更新,生成新的日志文件。
对于每个binlog日志文件,通过一个统一的index文件来组织。
其他:
二进制日志的作用之一是还原数据库的,这与redo log很类似,很多人混淆过,但是两者有本质的不同
1,作用不同:redo log是保证事务的持久性的,是事务层面的,binlog作为还原的功能,是数据库层面的(当然也可以精确到事务层面的),虽然都有还原的意思,但是其保护数据的层次是不一样的。
2,内容不同:redo log是物理日志,是数据页面的修改之后的物理记录,binlog是逻辑日志,可以简单认为记录的就是sql语句
3,另外,两者日志产生的时间,可以释放的时间,在可释放的情况下清理机制,都是完全不同的。
4,恢复数据时候的效率,基于物理日志的redo log恢复数据的效率要高于语句逻辑日志的binlog
关于事务提交时,redo log和binlog的写入顺序,为了保证主从复制时候的主从一致(当然也包括使用binlog进行基于时间点还原的情况),是要严格一致的,
MySQL通过两阶段提交过程来完成事务的一致性的,也即redo log和binlog的一致性的,理论上是先写redo log,再写binlog,两个日志都提交成功(刷入磁盘),事务才算真正的完成。
1.4 binlog日志的内容
binlog是一种逻辑日志,可以简单得理解为sql语句,但是实际上还包含着执行的sql语句的反向逻辑。delete对应着delete本身以及反向的insert信息;update包含着对应的update执行前后数据行的相关信息;insert包含自身的insert以及对应的delete信息。
binlog共有三种格式:
分别是statement、row以及mixed。MySQL 5.7.7版本之前默认使用的是statement,MySQL 5.7.7之后默认使用的是row。日志的格式可以通过my.ini配置文件中的binlog-format来修改。
statement:基于sql语句的复制(statement-based replication,SBR),每一条修改数据的sql语句都会记录到binlog中。
优点:不需要具体记录某一行的变化,节约空间,减少io,提高性能;
缺点:在执行sysdate()或者sleep()等操作的时候,可能导致主从数据不一致的情况;
row:基于行记录的复制(row-based replication,RBR),不记录sql语句上下文相关信息,而是记录哪条记录被修改的细节。
优点:非常详细地记录每一行记录修改的细节,因而不会出现数据无法被正确复制的情况;
缺点:由于会非常详细地记录每一条记录修改的细节,这样会产生大量的日志内容。假设现在有一条update语句,修改了很多条记录,则每条修改记录都会记录到binlog中。特别地,alter table这个操作,由于表结构的变化,每行记录都会发生变化,导致日志量暴增;
mixed:根据上面所说的,statement和row各有优缺点,因此出现了mixed这个版本,将这二者进行混合。一般情况下使用statement格式来进行保存,当遇到statement无法解决时,切换为row格式来进行保存。
binlog日志的刷盘时机:
对于InnoDB存储引擎来说,只有在事务提交的时候才会记录binlog,此时记录还在内存中,MySQL通过sync_binlog来控制binlog的刷盘时机,取值范围为0-N:
0:不强制刷到磁盘,由系统自行判断何时写入磁盘中;
1:每次提交后都要将binlog写入磁盘中;
N:每N个事务,才会将binlog写入磁盘中;
binlog日志的物理文件大小
在my.ini配置文件中,可以通过max_binlog_size来配置binlog的大小。当日志量超过binlog文件的大小时,系统会重新生成一个新的文件来继续保存文件。当一个事务比较大时,或者是当日志越来越多的时候,此时占据的物理空间太大怎么办?MySQL提供了一种自动删除的机制,还是在my.ini配置文件中,可以通过配置expire_logs_days这个参数来解决,单位为天。当这个参数为0,表示永不删除;为N时,表示第N天后自动删除。
1.5 慢查询日志(slow query log)
MySQL的慢查询日志是MySQL提供的一种日志记录,它用来记录在MySQL中响应时间超过阀值的语句,具体指运行时间超过long_query_time值的SQL,则会被记录到慢查询日志中。long_query_time的默认值为10,意思是运行10S以上的语句。默认情况下,Mysql数据库并不启动慢查询日志,需要我们手动来设置这个参数,当然,如果不是调优需要的话,一般不建议启动该参数,因为开启慢查询日志会或多或少带来一定的性能影响。慢查询日志支持将日志记录写入文件,也支持将日志记录写入数据库表。
1.6 中继日志(relay log)
从服务器I/O线程将主服务器的二进制日志读取过来记录到从服务器本地文件,然后从服务器SQL线程会读取relay-log日志的内容并应用到从服务器,从而使从服务器和主服务器的数据保持一致