前言

大家有沒有想過為什么MySQL數據庫可以實現主從復制，實現持久化，實現回滾的呢？其實關鍵在于MySQL里的三種log，分別是：

• binlog
• redo log
• undo log

這三種log也是面試經常會問的問題，下面我們一起來探討一下吧。

一、binlog

binlog應該是日常中聽的最多的關于mysql中的log。

那么什么是binlog呢？

binlog是用于記錄數據庫表結構和表數據變更的二進制日志，比如insert、update、delete、create、truncate等等操作，不會記錄select、show操作，因為沒有對數據本身發生變更。

binlog文件長什么樣子呢？

使用mysqlbinlog命令可以查看。

 

會記錄下每條變更的sql語句，還有執行開始時間，結束時間，事務id等等信息。

如何查看binlog是否打開，如果沒打開怎么設置？

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

 

如果像上圖一樣，沒有開啟binlog，那怎么開啟呢？

找到my.cnf配置文件，增加下面配置(mysql版本5.7.31)：

# 打開binlog
log-bin=mysql-bin
# 選擇ROW(行)模式
binlog-format=ROW

修改后，重啟mysql，配置生效。

執行SHOW MASTER STATUS;可以查看當前寫入的binlog文件名。

 

binlog用來干嘛的呢？

第一，用于主從復制。一般在公司中做一主二從的結構時，就需要master節點打開binlog日志，從機訂閱binlog日志的信息，因為binlog日志記錄了數據庫數據的變更，所以當master發生數據變更時，從機也能隨著master節點的數據變更而變更，做到主從復制的效果。

 

第二，用于數據恢復。因為binlog記錄了數據庫的變更，所以可以用于數據恢復。我們看到上面圖中有個字段叫Position，這個參數是用于記錄binlog日志的指針。當我們需要恢復數據時，只要指定--start-position和--stop-position，或者指定--start-datetime和--stop-datetime，那么就可以恢復指定區間的數據。

二、redo log

假設有一條update語句：

UPDATE `user` SET `name`='劉德華' WHERE `id`='1';

我們想象一下mysql修改數據的步驟，肯定是先把id='1'的數據查出來，然后修改名稱為'劉德華'。再深層一點，mysql是使用頁作為存儲結構，所以MySQL會先把這條記錄所在的頁加載到內存中，然后對記錄進行修改。但是我們都知道mysql支持持久化，最終數據都是存在于磁盤中。

假設需要修改的數據加載到內存中，并且修改成功了，但是還沒來得及刷到磁盤中，這時數據庫宕機了，那么這次修改成功后的數據就丟失了。

為了避免出現這種問題，MySQL引入了redo log。

 

如圖所示，當執行數據變更操作時，首先把數據也加載到內存中，然后在內存中進行更新，更新完成后寫入到redo log buffer中，然后由redo log buffer在寫入到redo log file中。

redo log file記錄著xxx頁做了xxx修改，所以即使mysql發生宕機，也可以通過redo log進行數據恢復，也就是說在內存中更新成功后，即使沒有刷新到磁盤中，但也不會因為宕機而導致數據丟失。

redo log與事務機制是如何配合工作的？

 

如圖所示：

第1-3步驟就是把數據變更，然后寫入到內存中。

第4步記錄到redo log中，然后把記錄置為prepare(準備)狀態。

第5，6步提交事務，提交事務之后，第7步把記錄狀態改成commit(提交)狀態。

保證了事務與redo log的一致性。

binlog和redo log都可以數據恢復，有什么區別？

redo log是恢復在內存更新后，還沒來得及刷到磁盤的數據。

binlog是存儲所有數據變更的情況，理論上只要記錄在binlog上的數據，都可以恢復。

舉個例子，假如不小心整個數據庫的數據被刪除了，能使用redo log文件恢復數據嗎？

不可以使用redo log文件恢復，只能使用binlog文件恢復。因為redo log文件不會存儲歷史所有的數據的變更，當內存數據刷新到磁盤中，redo log的數據就失效了，也就是redo log文件內容是會被覆蓋的。

binlog又是在什么時候記錄的呢？

答，在提交事務的時候。

 

三、undo log

undo log的作用主要用于回滾，mysql數據庫的事務的原子性就是通過undo log實現的。我們都知道原子性是指對數據庫的一系列操作，要么全部成功，要么全部失敗。

undo log主要存儲的是數據的邏輯變化日志，比如說我們要insert一條數據，那么undo log就會生成一條對應的delete日志。簡單點說，undo log記錄的是數據修改之前的數據，因為需要支持回滾。

那么當需要回滾時，只需要利用undo log的日志就可以恢復到修改前的數據。

undo log另一個作用是實現多版本控制(MVCC)，undo記錄中包含了記錄更改前的鏡像，如果更改數據的事務未提交，對于隔離級別大于等于read commit的事務而言，不應該返回更改后數據，而應該返回老版本的數據。

總結

學完之后，我們知道這三種日志在mysql中都有著重要的作用，再回顧一下：

• binlog主要用于復制和數據恢復。
• redo log用于恢復在內存更新后，還沒來得及刷到磁盤的數據。
• undo log用于實現回滾和多版本控制。