MySQL中的重做日志(redo log),回滾日志(undo log),以及二進制日志(binlog)的簡單總結

轉載自http://www.cnblogs.com/wy123/p/8365234.html

MySQL中有六種日志文件,分別是

  • 重做日志(redo log)
  • 回滾日志(undo log)
  • 二進制日志(binlog)
  • 錯誤日志(errorlog)
  • 慢查詢日志(slow query log)
  • 一般查詢日志(general log)
  • 中繼日志(relay log)。

??其中重做日志和回滾日志與事務操作息息相關,二進制日志也與事務操作有一定的關系,這三種日志,對理解MySQL中的事務操作有著重要的意義。
??這里簡單總結一下這三者具有一定相關性的日志。

重做日志(redo log)

作用:
  確保事務的持久性。
  防止在發生故障的時間點,尚有臟頁未寫入磁盤,在重啟mysql服務的時候,根據redo log進行重做,從而達到事務的持久性這一特性。
內容:
  物理格式的日志,記錄的是物理數據頁面的修改的信息,其redo log是順序寫入redo log file的物理文件中去的。
什么時候產生:
  事務開始之后就產生redo log,redo log的落盤并不是隨著事務的提交才寫入的,而是在事務的執行過程中,便開始寫入redo log文件中。
什么時候釋放:
  當對應事務的臟頁寫入到磁盤之后,redo log的使命也就完成了,重做日志占用的空間就可以重用(被覆蓋)。
對應的物理文件:
  默認情況下,對應的物理文件位于數據庫的data目錄下的ib_logfile1&ib_logfile2
  innodb_log_group_home_dir 指定日志文件組所在的路徑,默認./ ,表示在數據庫的數據目錄下。
  innodb_log_files_in_group 指定重做日志文件組中文件的數量,默認2
  關于文件的大小和數量,由一下兩個參數配置
  innodb_log_file_size 重做日志文件的大小。
  innodb_mirrored_log_groups 指定了日志鏡像文件組的數量,默認1
其他:
  很重要一點,redo log是什么時候寫盤的?前面說了是在事務開始之后逐步寫盤的。
  之所以說重做日志是在事務開始之后逐步寫入重做日志文件,而不一定是事務提交才寫入重做日志緩存,
  原因就是,重做日志有一個緩存區Innodb_log_buffer,Innodb_log_buffer的默認大小為8M(這里設置的16M),Innodb存儲引擎先將重做日志寫入innodb_log_buffer中。

然后會通過以下三種方式將innodb日志緩沖區的日志刷新到磁盤
  1,Master Thread 每秒一次執行刷新Innodb_log_buffer到重做日志文件。
  2,每個事務提交時會將重做日志刷新到重做日志文件。
  3,當重做日志緩存可用空間 少于一半時,重做日志緩存被刷新到重做日志文件
  由此可以看出,重做日志通過不止一種方式寫入到磁盤,尤其是對于第一種方式,Innodb_log_buffer到重做日志文件是Master Thread線程的定時任務。
  因此重做日志的寫盤,并不一定是隨著事務的提交才寫入重做日志文件的,而是隨著事務的開始,逐步開始的。
  另外引用《MySQL技術內幕 Innodb 存儲引擎》(page37)上的原話:
  即使某個事務還沒有提交,Innodb存儲引擎仍然每秒會將重做日志緩存刷新到重做日志文件。
  這一點是必須要知道的,因為這可以很好地解釋再大的事務的提交(commit)的時間也是很短暫的。

回滾日志(undo log)

作用:
  保存了事務發生之前的數據的一個版本,可以用于回滾,同時可以提供多版本并發控制下的讀(MVCC),也即非鎖定讀

內容:
  邏輯格式的日志,在執行undo的時候,僅僅是將數據從邏輯上恢復至事務之前的狀態,而不是從物理頁面上操作實現的,這一點是不同于redo log的。

什么時候產生:
  事務開始之前,將當前是的版本生成undo log,undo 也會產生 redo 來保證undo log的可靠性

什么時候釋放:
  當事務提交之后,undo log并不能立馬被刪除,
  而是放入待清理的鏈表,由purge線程判斷是否由其他事務在使用undo段中表的上一個事務之前的版本信息,決定是否可以清理undo log的日志空間。

對應的物理文件:
  MySQL5.6之前,undo表空間位于共享表空間的回滾段中,共享表空間的默認的名稱是ibdata,位于數據文件目錄中。
  MySQL5.6之后,undo表空間可以配置成獨立的文件,但是提前需要在配置文件中配置,完成數據庫初始化后生效且不可改變undo log文件的個數
  如果初始化數據庫之前沒有進行相關配置,那么就無法配置成獨立的表空間了。
  關于MySQL5.7之后的獨立undo 表空間配置參數如下
  innodb_undo_directory = /data/undospace/ --undo獨立表空間的存放目錄
  innodb_undo_logs = 128 --回滾段為128KB
  innodb_undo_tablespaces = 4 --指定有4個undo log文件

如果undo使用的共享表空間,這個共享表空間中又不僅僅是存儲了undo的信息,共享表空間的默認為與MySQL的數據目錄下面,其屬性由參數innodb_data_file_path配置。

  

其他:
  undo是在事務開始之前保存的被修改數據的一個版本,產生undo日志的時候,同樣會伴隨類似于保護事務持久化機制的redolog的產生。
  默認情況下undo文件是保持在共享表空間的,也即ibdatafile文件中,當數據庫中發生一些大的事務性操作的時候,要生成大量的undo信息,全部保存在共享表空間中的。
  因此共享表空間可能會變的很大,默認情況下,也就是undo 日志使用共享表空間的時候,被“撐大”的共享表空間是不會也不能自動收縮的。
  因此,mysql5.7之后的“獨立undo 表空間”的配置就顯得很有必要了。

二進制日志(binlog):

作用:
  1,用于復制,在主從復制中,從庫利用主庫上的binlog進行重播,實現主從同步。
  2,用于數據庫的基于時間點的還原。
內容:
  邏輯格式的日志,可以簡單認為就是執行過的事務中的sql語句。
  但又不完全是sql語句這么簡單,而是包括了執行的sql語句(增刪改)反向的信息,
  也就意味著delete對應著delete本身和其反向的insert;update對應著update執行前后的版本的信息;insert對應著delete和insert本身的信息。
  在使用mysqlbinlog解析binlog之后一些都會真相大白。
  因此可以基于binlog做到類似于oracle的閃回功能,其實都是依賴于binlog中的日志記錄。

什么時候產生:
  事務提交的時候,一次性將事務中的sql語句(一個事物可能對應多個sql語句)按照一定的格式記錄到binlog中。
  這里與redo log很明顯的差異就是redo log并不一定是在事務提交的時候刷新到磁盤,redo log是在事務開始之后就開始逐步寫入磁盤。
  因此對于事務的提交,即便是較大的事務,提交(commit)都是很快的,但是在開啟了bin_log的情況下,對于較大事務的提交,可能會變得比較慢一些。
  這是因為binlog是在事務提交的時候一次性寫入的造成的,這些可以通過測試驗證。

什么時候釋放:

  binlog的默認是保持時間由參數expire_logs_days配置,也就是說對于非活動的日志文件,在生成時間超過expire_logs_days配置的天數之后,會被自動刪除。

對應的物理文件:
  配置文件的路徑為log_bin_basename,binlog日志文件按照指定大小,當日志文件達到指定的最大的大小之后,進行滾動更新,生成新的日志文件。
  對于每個binlog日志文件,通過一個統一的index文件來組織。

其他:
  二進制日志的作用之一是還原數據庫的,這與redo log很類似,很多人混淆過,但是兩者有本質的不同
  1,作用不同:redo log是保證事務的持久性的,是事務層面的,binlog作為還原的功能,是數據庫層面的(當然也可以精確到事務層面的),雖然都有還原的意思,但是其保護數據的層次是不一樣的。
  2,內容不同:redo log是物理日志,是數據頁面的修改之后的物理記錄,binlog是邏輯日志,可以簡單認為記錄的就是sql語句
  3,另外,兩者日志產生的時間,可以釋放的時間,在可釋放的情況下清理機制,都是完全不同的。
  4,恢復數據時候的效率,基于物理日志的redo log恢復數據的效率要高于語句邏輯日志的binlog

??關于事務提交時,redo log和binlog的寫入順序,為了保證主從復制時候的主從一致(當然也包括使用binlog進行基于時間點還原的情況),是要嚴格一致的,MySQL通過兩階段提交過程來完成事務的一致性的,也即redo log和binlog的一致性的,理論上是先寫redo log,再寫binlog,兩個日志都提交成功(刷入磁盤),事務才算真正的完成。
  參考:http://www.cnblogs.com/hustcat/p/3577584.html

總結:
??MySQL中,對于以上三種日志,每一種細化起來都可以夠寫一個章節的,這里粗略地總結了一下三種日志的一些特點和作用,以幫助理解MySQL中的事物以及事物背后的原理。

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