前言

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在前一阵子，大哥问过我：”你知道MySQL的原子性是怎么保证的吗“。我懵逼了，MySQL怎么保证原子性？我不会啊。

谁都知道在事务里边原子性的意思：”一个事务包含多个操作，这些操作要么全部执行，要么全都不执行“

于是大哥就给我讲：”用的就是 undo log 啊“。

我：”卧槽，又是知识盲区“

后来在网上翻了一下，MySQL里边还有几种常见的log，分别为：

undo log
binlog
redo log

如果你也未曾关注过这些log，麻烦在评论区给我留个言，让我觉得不是只有我一个人这么菜，行不行？

后来我又去搜了一下，其实这几种log在面试的时候也经常会问到，这篇文章以最简单的方式来讲讲，希望对大家有帮助。

一、什么是binlog

binlog其实在日常的开发中是听得很多的，因为很多时候数据的更新就依赖着binlog。

举个很简单的例子：我们的数据是保存在数据库里边的嘛，现在我们对某个商品的某个字段的内容改了（数据库变更），而用户检索的出来数据是走搜索引擎的。为了让用户能搜到最新的数据，我们需要把引擎的数据也改掉。

一句话：数据库的变更，搜索引擎的数据也需要变更。

于是，我们就会监听binlog的变更，如果binlog有变更了，那我们就需要将变更写到对应的数据源。

什么是binlog？

binlog记录了数据库表结构和表数据变更，比如update/delete/insert/truncate/create。它不会记录select（因为这没有对表没有进行变更）

binlog长什么样？

binlog我们可以简单理解为：存储着每条变更的SQL语句（当然从下面的图看来看，不止SQL，还有XID「事务Id」等等）

binlog一般用来做什么

主要有两个作用：复制和恢复数据

MySQL在公司使用的时候往往都是一主多从结构的，从服务器需要与主服务器的数据保持一致，这就是通过binlog来实现的
数据库的数据被干掉了，我们可以通过binlog来对数据进行恢复。

因为binlog记录了数据库表的变更，所以我们可以用binlog进行复制（主从复制)和恢复数据。

二、什么是redo log

假设我们有一条sql语句：

update user_table set name='java3y' where id = '3'

MySQL执行这条SQL语句，肯定是先把id=3的这条记录查出来，然后将name字段给改掉。这没问题吧？

实际上Mysql的基本存储结构是页(记录都存在页里边)，所以MySQL是先把这条记录所在的页找到，然后把该页加载到内存中，将对应记录进行修改。

现在就可能存在一个问题：如果在内存中把数据改了，还没来得及落磁盘，而此时的数据库挂了怎么办？显然这次更改就丢了。

如果每个请求都需要将数据立马落磁盘之后，那速度会很慢，MySQL可能也顶不住。所以MySQL是怎么做的呢？

MySQL引入了redo log，内存写完了，然后会写一份redo log，这份redo log记载着这次在某个页上做了什么修改。

其实写redo log的时候，也会有buffer，是先写buffer，再真正落到磁盘中的。至于从buffer什么时候落磁盘，会有配置供我们配置。

写redo log也是需要写磁盘的，但它的好处就是顺序IO（我们都知道顺序IO比随机IO快非常多）。

所以，redo log的存在为了：当我们修改的时候，写完内存了，但数据还没真正写到磁盘的时候。此时我们的数据库挂了，我们可以根据redo log来对数据进行恢复。因为redo log是顺序IO，所以写入的速度很快，并且redo log记载的是物理变化（xxxx页做了xxx修改），文件的体积很小，恢复速度很快。

三、binlog和redo log

看到这里，你可能会想：binlog和redo log 这俩也太像了吧，都是用作”恢复“的。

其实他俩除了"恢复"这块是相似的，很多都不一样，下面看我列一下。

存储的内容

binlog记载的是update/delete/insert这样的SQL语句，而redo log记载的是物理修改的内容（xxxx页修改了xxx）。

所以在搜索资料的时候会有这样的说法：redo log 记录的是数据的物理变化，binlog 记录的是数据的逻辑变化

功能

redo log的作用是为持久化而生的。写完内存，如果数据库挂了，那我们可以通过redo log来恢复内存还没来得及刷到磁盘的数据，将redo log加载到内存里边，那内存就能恢复到挂掉之前的数据了。

binlog的作用是复制和恢复而生的。

主从服务器需要保持数据的一致性，通过binlog来同步数据。
如果整个数据库的数据都被删除了，binlog存储着所有的数据变更情况，那么可以通过binlog来对数据进行恢复。

又看到这里，你会想：”如果整个数据库的数据都被删除了，那我可以用redo log的记录来恢复吗？“不能

因为功能的不同，redo log 存储的是物理数据的变更，如果我们内存的数据已经刷到了磁盘了，那redo log的数据就无效了。所以redo log不会存储着历史所有数据的变更，文件的内容会被覆盖的。

binlog和redo log 写入的细节

redo log是MySQL的InnoDB引擎所产生的。

binlog无论MySQL用什么引擎，都会有的。

InnoDB是有事务的，事务的四大特性之一：持久性就是靠redo log来实现的（如果写入内存成功，但数据还没真正刷到磁盘，如果此时的数据库挂了，我们可以靠redo log来恢复内存的数据，这就实现了持久性）。

上面也提到，在修改的数据的时候，binlog会记载着变更的类容，redo log也会记载着变更的内容。（只不过一个存储的是物理变化，一个存储的是逻辑变化）。那他们的写入顺序是什么样的呢？

redo log事务开始的时候，就开始记录每次的变更信息，而binlog是在事务提交的时候才记录。

于是新有的问题又出现了：我写其中的某一个log，失败了，那会怎么办？现在我们的前提是先写redo log，再写binlog，我们来看看：

如果写redo log失败了，那我们就认为这次事务有问题，回滚，不再写binlog。
如果写redo log成功了，写binlog，写binlog写一半了，但失败了怎么办？我们还是会对这次的事务回滚，将无效的binlog给删除（因为binlog会影响从库的数据，所以需要做删除操作）
如果写redo log和binlog都成功了，那这次算是事务才会真正成功。

简单来说：MySQL需要保证redo log和binlog的数据是一致的，如果不一致，那就乱套了。

如果redo log写失败了，而binlog写成功了。那假设内存的数据还没来得及落磁盘，机器就挂掉了。那主从服务器的数据就不一致了。（从服务器通过binlog得到最新的数据，而主服务器由于redo log没有记载，没法恢复数据）
如果redo log写成功了，而binlog写失败了。那从服务器就拿不到最新的数据了。

MySQL通过两阶段提交来保证redo log和binlog的数据是一致的。

过程：

阶段1：InnoDBredo log 写盘，InnoDB 事务进入 prepare 状态
阶段2：binlog 写盘，InooDB 事务进入 commit 状态
每个事务binlog的末尾，会记录一个 XID event，标志着事务是否提交成功，也就是说，恢复过程中，binlog 最后一个 XID event 之后的内容都应该被 purge。

四、什么是undo log

undo log有什么用？

undo log主要有两个作用：回滚和多版本控制(MVCC)

在数据修改的时候，不仅记录了redo log，还记录undo log，如果因为某些原因导致事务失败或回滚了，可以用undo log进行回滚

undo log主要存储的也是逻辑日志，比如我们要insert一条数据了，那undo log会记录的一条对应的delete日志。我们要update一条记录时，它会记录一条对应相反的update记录。

这也应该容易理解，毕竟回滚嘛，跟需要修改的操作相反就好，这样就能达到回滚的目的。因为支持回滚操作，所以我们就能保证：“一个事务包含多个操作，这些操作要么全部执行，要么全都不执行”。【原子性】

因为undo log存储着修改之前的数据，相当于一个前版本，MVCC实现的是读写不阻塞，读的时候只要返回前一个版本的数据就行了。

最后

这篇文章把binlog /redo log/undo log最核心的知识给讲了，还有一些细节性的东西可以自行去补充（比如binlog有几种的模式，以及文章提到的刷盘策略等等）

如果觉得学到了，请给我个赞行不行。

参考资料：

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