Mysql中undo、redo與binlog的區(qū)別淺析
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。
與不同引擎的關系 | 核心作用 | 生命周期 | 日志類型 | |
undo log | 屬于innodb引擎獨有 | 回滾,保證事務的“原子性”,事務日志 | 事務開始前,以類似“快照”的方式記錄現(xiàn)場 | 邏輯日志 |
redo log | 屬于innodb引擎獨有 | 重做,保證事務的“持久性”,事務日志 | 事務開始后記錄,prepare階段落盤 | 物理日志 |
binlog | 工作在mysql的Server層,與使用哪種引擎無關 | 實現(xiàn)主從節(jié)點數(shù)據(jù)的復制 | 事務執(zhí)行期間記錄,commit階段完成前落盤 | 邏輯日志 |
【undo log】
事務開始之前,將當前事務版本生成 undo log(Tips:undo log 也會產(chǎn)生 redo log 來保證 undo log 的可靠性)。
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 線程判斷是否有其它事務在使用 undo 段中表的上一個事務之前的版本信息,從而決定是否可以清理 undo log 的日志空間。
數(shù)據(jù)庫事務四大特性中有一個是 原子性 ,具體來說就是 原子性是指對數(shù)據(jù)庫的一系列操作,要么全部成功,要么全部失敗,不可能出現(xiàn)部分成功的情況。
實際上, 原子性 底層就是通過undo log實現(xiàn)的。undo log主要記錄了數(shù)據(jù)的邏輯變化,比如一條INSERT語句,對應一條DELETE的undo log,對于每個UPDATE語句,對應一條相反的UPDATE的undo log,這樣在發(fā)生錯誤時,就能回滾到事務之前的數(shù)據(jù)狀態(tài)。例如,user表中原記錄如下:
id | name |
1 | xiaoming |
執(zhí)行sql update user set name = 'xiaohong' where id = 1;
的時候生成的undo log大概是update user set name = 'xiaoming' where id = 1;
同時,undo log也是MVCC(多版本并發(fā)控制)實現(xiàn)的關鍵。
【redo log】
mysql是如何保證事務的持久性的呢?最簡單的做法是在每次事務提交的時候,將該事務涉及修改的數(shù)據(jù)頁全部刷新到磁盤中。但是這么做會有嚴重的性能問題,主要體現(xiàn)在兩個方面:
- 因為Innodb是以頁為單位進行磁盤交互的,而一個事務很可能只修改一個數(shù)據(jù)頁里面的幾個字節(jié),這個時候將完整的數(shù)據(jù)頁刷到磁盤的話,太浪費資源了!
- 一個事務可能涉及修改多個數(shù)據(jù)頁,并且這些數(shù)據(jù)頁在物理上并不連續(xù),使用隨機IO寫入性能太差!
因此,mysql設計了redo log機制,并通過WAL(Write-Ahead Logging)技術進行了性能優(yōu)化。WAL的核心就是先順序IO寫日志磁盤、再隨機IO寫數(shù)據(jù)磁盤,節(jié)省的是隨機寫磁盤的 IO 消耗。mysql 每執(zhí)行一條 DML 語句,先將記錄順序追加寫入 redo log buffer并更新內存中的數(shù)據(jù),等到有空閑線程、內存不足、Redo Log滿時再批量落盤持久化。
【binlog】
binlog是mysql的邏輯日志并且由Server層進行記錄,記錄對象為任意數(shù)據(jù)庫引擎的寫入性操作(不包括查詢)信息,以二進制的形式保存在磁盤中。
在實際應用中,binlog的主要使用場景有兩個,分別是 主從復制 和 數(shù)據(jù)恢復 。
- 主從復制 :在Master端開啟binlog,然后將binlog發(fā)送到各個Slave端,Slave端重放binlog從而達到主從數(shù)據(jù)一致。
- 數(shù)據(jù)恢復 :通過使用mysqlbinlog工具來恢復數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)更新過程中,萬一更新數(shù)據(jù)的過程中系統(tǒng)出現(xiàn)故障異常重啟了,如何保證事務的持久性、原子性呢?概述如下:
- 記錄此次更新前數(shù)據(jù)記錄的快照現(xiàn)場(即寫undo log)
- 讀取此次更新所需要的數(shù)據(jù)入內存
- 在內存中更新數(shù)據(jù)(效率高)
- 寫redo log,并置redo log狀態(tài)為prepare
- 寫binlog
- 置redo log狀態(tài)為commit
基于上述簡化版的undo log、redo log和binlog的寫入流程,我們來梳理下原子性、持久性、一致性的可靠性保證:
A)假如是在步驟1/2/3中任一步驟發(fā)生故障,故障恢復后發(fā)現(xiàn)redo log中并無未完成的記錄,故障恢復后只需要回滾undo log恢復現(xiàn)場即可;
B)假如在步驟4/5中任一步驟發(fā)生故障,故障恢復后發(fā)現(xiàn)redo log處于prepare狀態(tài),則進一步判斷是否已經(jīng)寫入binlog:
- 若已經(jīng)寫入binlog,則重新執(zhí)行redo log的相關記錄直到成功達到commit狀態(tài)(主從的一致性);
- 若未寫入binlog,則回滾undo log恢復現(xiàn)場(原子性);
C)假如在步驟6發(fā)生故障,故障恢復后發(fā)現(xiàn)redo log處于commit狀態(tài),表示過程全部正常完成,則什么都不需要做。
總結
到此這篇關于Mysql中undo、redo與binlog區(qū)別的文章就介紹到這了,更多相關Mysql中undo、redo與binlog區(qū)別內容請搜索本站以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持本站!
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