说说你对binlog、redo log和undo log的理解

mysql 2022年12月23日 569

导读:日志是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。

接下来,我们就来对这三个log进行简单的聊聊,至少在面试中,咱们心里有底。

binlog

说说你对binlog、redo log和undo log的理解

binlog使用场景

说说你对binlog、redo log和undo log的理解

binlog刷盘时机

说说你对binlog、redo log和undo log的理解

binlog日志格式

说说你对binlog、redo log和undo log的理解

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
是如何保证一致性的呢?最简单的做法是在每次事务提交的时候,将该事务涉及修改的数据页全部刷新到磁盘中。但是这么做会有严重的性能问题,主要体现在两个方面:

  1. 因为Innodb
    是以
    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!
  2. 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 log file
)。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 log file
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:

说说你对binlog、redo log和undo log的理解

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:

说说你对binlog、redo log和undo log的理解

说说你对binlog、redo log和undo log的理解

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:

说说你对binlog、redo log和undo log的理解

说说你对binlog、redo log和undo log的理解

redo log与binlog区别

说说你对binlog、redo log和undo log的理解

binlog
redo log
的区别可知:binlog
日志只用于归档,只依靠binlog
是没有crash-safe
能力的。但只有redo log
也不行,因为redo log
InnoDB
特有的,且日志上的记录落盘后会被覆盖掉。因此需要binlog
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
undo log
,对于每个UPDATE
语句,对应一条相反的UPDATE
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
(多版本并发控制)实现的关键。

总结

可能你在工作中压根儿就没有接触过,或者只是听说过。看完本文,希望下次在遇到面试官,总能从容地应对了。


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