MySQL的redo log、undo log、binlog

一、MySQL日志文件类型

• 重做日志（redo log）
• 回滚日志（undo log）
• 二进制日志（binlog）
• 错误日志（errorlog）
• 慢查询日志（slow query log）
• 一般查询日志（general log）
• 中继日志（relay log）

   其中，比较重要的包括 redo log 、 undo log 和 binlog。

   redo log 是重做日志，提供前滚操作；undo log 是回滚日志，提供回滚操作。

二、几种日志的对比

2-1、用途

   redo log

     确保事务的持久性。

     如果在发生故障的时间点（比如系统宕机），尚有数据未写入磁盘，在重启mysql服务的时候，根据redo log进行重做，从而达保证事务的持久性。

   undo log

     首先明确undo log绝对不是redo log的逆过程。它可以保存事务发生之前的数据的一个版本，可以用于回滚，同时可以提供多版本并发控制（MVCC）下的读。

   binlog

     1. 用于复制，在主从复制中，从库利用主库上的binlog进行重播，实现主从同步。

     2. 用于数据库的基于时间点的还原。

2-2、存储内容、格式

   redo log

     物理格式的日志，记录的是物理数据页面的修改的信息（数据库中每个页的修改），面向的是表空间、数据文件、数据页、偏移量等。

   undo log

     逻辑格式的日志，在执行undo的时候，仅仅是将数据从逻辑上恢复至事务之前的状态，而不是从物理页面上操作实现的，与redo log不同。

   binlog

     逻辑格式的日志，可以简单认为就是执行过的事务中的sql语句。

     但又不完全是sql语句这么简单，而是包括了执行的sql语句（增删改）反向的信息。比如delete操作的话，就对应着delete本身和其反向的insert；update操作的话，就对应着update执行前后的版本的信息；insert操作则对应着delete和insert本身的信息。

     因此可以基于binlog做到闪回功能。

2-3、日志生成

   redo log

     事务开始之后就产生redo log，redo log的落盘并不是随着事务的提交才写入的，而是在事务的执行过程中就开始写入。在发出事务提交指令时，先保证缓存中的redo log写入完毕，才执行提交动作。

   undo log

     事务开始之前，根据当前版本的数据生成undo log；产生undo日志的时候，同样会伴随类似于保护事务持久化机制的redo log的产生。

   binlog

     事务提交的时候，一次性将事务中的所有sql语句按照一定的格式记录到binlog中。

     这里与 redo log 相比最明显的差异就是redo log 在事务开始之后就开始逐步写入磁盘。

2-4、删除策略

   redo log

     当对应事务的数据写入完成（持久化完成）之后，redo log的使命也就完成了，日志占用的空间就可以重用（redo log的日志文件是循环写入的）。

   undo log

     事务提交之后，undo log并不会马上被被删除，而是放入待清理的链表。由purge线程判断是否由其他事务在使用undo段中表的上一个事务之前的版本信息，决定是否可以清理undo log的日志空间。

   binlog

     binlog的日志文件是追加写入，也就是文件写到一定大小以后会切换到下一个，不覆盖原有记录。不过同时binlog的默认行为是，对于非活动的日志文件，在生成时间超过expire_logs_days配置的天数之后，会被自动删除。

2-5、redo log 与 binlog 的区别

• 作用不同：redo log是保证事务的持久性的，是事务层面的——是innodb层产生的；binlog作为还原的功能，是数据库层面的。保护数据的层次是不一样的。
• 内容不同：redo log是物理日志，是数据页面的修改之后的物理记录；binlog是逻辑日志，可以简单认为记录的是sql语句。
• 关于恢复数据的效率：基于物理日志的redo log恢复效率要高于语句逻辑日志的binlog。

三、两阶段提交

   redo log 保证的是数据库的 crash-safe 能力。采用的策略就是常说的“两阶段提交”。

   一条update的SQL语句是按照这样的流程来执行的：

   将数据页加载到内存 → 修改数据 → 更新数据 → 写redo log（状态为prepare） → 写binlog → 提交事务（数据写入成功后将redo log状态改为commit）

   只有当两个日志都提交成功（刷入磁盘），事务才算真正的完成。

   一旦发生系统故障（不管是宕机、断电、重启等等），都可以配套使用 redo log 与 binlog 做数据修复。

binlog状态	redo log 状态	对策
有记录	commit	事务已经正常完成
有记录	prepare	在binlog写完、提交事务之前发生故障。此时数据完整。恢复策略：提交事务
无记录	prepare	在binglog写完之前发生故障。恢复策略：回滚
无记录	无记录	在写redo log之前发生故障。恢复策略：回滚