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前言

大家有没有想过为什么MySQL数据库可以实现主从复制,实现持久化,实现回滚的呢?其实关键在于MySQL里的三种log,分别是:

  • binlog
  • redo log
  • undo log

这三种log也是面试经常会问的问题,下面我们一起来探讨一下吧。

一、binlog

binlog应该是日常中听的最多的关于mysql中的log。

那么什么是binlog呢?

binlog是用于记录数据库表结构和表数据变更的二进制日志,比如insert、update、delete、create、truncate等等操作,不会记录select、show操作,因为没有对数据本身发生变更。

binlog文件长什么样子呢?

使用mysqlbinlog命令可以查看。

会记录下每条变更的sql语句,还有执行开始时间,结束时间,事务id等等信息。

如何查看binlog是否打开,如果没打开怎么设置?

使用命令show variables like '%log_bin%';查看binlog是否打开。

如果像上图一样,没有开启binlog,那怎么开启呢?

找到my.cnf配置文件,增加下面配置(mysql版本5.7.31):

# 打开binlog
log-bin=mysql-bin
# 选择ROW(行)模式
binlog-format=ROW

修改后,重启mysql,配置生效。

执行SHOW MASTER STATUS;可以查看当前写入的binlog文件名。

binlog用来干嘛的呢?

第一,用于主从复制。一般在公司中做一主二从的结构时,就需要master节点打开binlog日志,从机订阅binlog日志的信息,因为binlog日志记录了数据库数据的变更,所以当master发生数据变更时,从机也能随着master节点的数据变更而变更,做到主从复制的效果。

第二,用于数据恢复。因为binlog记录了数据库的变更,所以可以用于数据恢复。我们看到上面图中有个字段叫Position,这个参数是用于记录binlog日志的指针。当我们需要恢复数据时,只要指定–start-position–stop-position,或者指定–start-datetime–stop-datetime,那么就可以恢复指定区间的数据。

二、redo log

假设有一条update语句:

UPDATE `user` SET `name`='刘德华' WHERE `id`='1';

我们想象一下mysql修改数据的步骤,肯定是先把id=’1’的数据查出来,然后修改名称为’刘德华’。再深层一点,mysql是使用页作为存储结构,所以MySQL会先把这条记录所在的页加载到内存中,然后对记录进行修改。但是我们都知道mysql支持持久化,最终数据都是存在于磁盘中。

假设需要修改的数据加载到内存中,并且修改成功了,但是还没来得及刷到磁盘中,这时数据库宕机了,那么这次修改成功后的数据就丢失了。

为了避免出现这种问题,MySQL引入了redo log。

如图所示,当执行数据变更操作时,首先把数据也加载到内存中,然后在内存中进行更新,更新完成后写入到redo log buffer中,然后由redo log buffer在写入到redo log file中。

redo log file记录着xxx页做了xxx修改,所以即使mysql发生宕机,也可以通过redo log进行数据恢复,也就是说在内存中更新成功后,即使没有刷新到磁盘中,但也不会因为宕机而导致数据丢失。

redo log与事务机制是如何配合工作的?

如图所示:

第1-3步骤就是把数据变更,然后写入到内存中。

第4步记录到redo log中,然后把记录置为prepare(准备)状态。

第5,6步提交事务,提交事务之后,第7步把记录状态改成commit(提交)状态。

保证了事务与redo log的一致性。

binlog和redo log都可以数据恢复,有什么区别?

redo log是恢复在内存更新后,还没来得及刷到磁盘的数据。

binlog是存储所有数据变更的情况,理论上只要记录在binlog上的数据,都可以恢复。

举个例子,假如不小心整个数据库的数据被删除了,能使用redo log文件恢复数据吗

不可以使用redo log文件恢复,只能使用binlog文件恢复。因为redo log文件不会存储历史所有的数据的变更,当内存数据刷新到磁盘中,redo log的数据就失效了,也就是redo log文件内容是会被覆盖的。

binlog又是在什么时候记录的呢?

答,在提交事务的时候。

三、undo log

undo log的作用主要用于回滚,mysql数据库的事务的原子性就是通过undo log实现的。我们都知道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。

undo log主要存储的是数据的逻辑变化日志,比如说我们要insert一条数据,那么undo log就会生成一条对应的delete日志。简单点说,undo log记录的是数据修改之前的数据,因为需要支持回滚。

那么当需要回滚时,只需要利用undo log的日志就可以恢复到修改前的数据。

undo log另一个作用是实现多版本控制(MVCC),undo记录中包含了记录更改前的镜像,如果更改数据的事务未提交,对于隔离级别大于等于read commit的事务而言,不应该返回更改后数据,而应该返回老版本的数据

总结

学完之后,我们知道这三种日志在mysql中都有着重要的作用,再回顾一下:

  • binlog主要用于复制和数据恢复。
  • redo log用于恢复在内存更新后,还没来得及刷到磁盘的数据。
  • undo log用于实现回滚和多版本控制。

这篇文章就讲到这里了,感谢大家的阅读,希望看完大家能有所收获!

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