Mysql篇——日志

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前言

日志主要是为了解决事务的

redo日志(持久性)

redo log(重做日志)是InnoDB存储引擎独有的,它让MySQL拥有了崩溃恢复能力。

比如 MySQL 实例挂了或宕机了,重启时,InnoDB存储引擎会使用redo log恢复数据,保证数据的持久性与完整性。

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mysql以数据页为单位,将硬盘中查询出来的数据先放到缓存池中,后续直接从缓冲池中查询,减少IO开销。 而redo log就作为缓冲池与硬盘的中间件,存储数据页的变化。


刷盘时机

InnoDB 刷新重做日志的时机有几种情况:

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  1. 事务提交

  2. log buffer 空间不足时

  3. Checkpoint(检查点):InnoDB 定期会执行检查点操作,将内存中的脏数据(已修改但尚未写入磁盘的数据)刷新到磁盘,并且会将相应的重做日志一同刷新,以确保数据的一致性。

  4. 后台刷新线程:InnoDB 启动了一个后台线程,负责周期性(每隔 1 秒)地将脏页(已修改但尚未写入磁盘的数据页)刷新到磁盘,并将相关的重做日志一同刷新。

  5. 正常关闭服务器:MySQL 关闭的时候,redo log 都会刷入到磁盘里去。


redo log 小结

数据页大小是16KB,刷盘比较耗时。

如果是写 redo log,一行记录可能就占几十 Byte,只包含表空间号、数据页号、磁盘文件偏移量、更新值,再加上是顺序写,所以刷盘速度很快。

所以用 redo log 形式记录修改内容,性能会远远超过刷数据页的方式,这也让数据库的并发能力更强。

binlog(一致性)

binlog 是逻辑日志,记录内容是语句的原始逻辑,类似于“给 ID=2 这一行的 c 字段加 1”,属于MySQL Server 层。

数据库的数据备份、主备、主主、主从都离不开binlog,需要依靠binlog来同步数据,保证数据一致性。

写入机制

binlog的写入时机在事务执行过程中,先把日志写到binlog cache,事务提交的时候,再把binlog cache写到binlog文件中。

因为一个事务的binlog不能被拆开,无论这个事务多大,也要确保一次性写入,所以系统会给每个线程分配一个块内存作为binlog cache

binlog日志刷盘流程如下

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两阶段提交

redo log(重做日志)让InnoDB存储引擎拥有了崩溃恢复能力。

binlog(归档日志)保证了MySQL集群架构的数据一致性。

虽然它们都属于持久化的保证,但是侧重点不同。

在执行更新语句过程,会记录redo logbinlog两块日志,以基本的事务为单位,redo log在事务执行过程中可以不断写入,而binlog只有在提交事务时才写入,所以redo logbinlog的写入时机不一样。

由于时机不同,出现异常就会发生不一致性,为了解决两份日志之间的逻辑一致问题,InnoDB存储引擎使用两阶段提交方案。

原理很简单,将redo log的写入拆成了两个步骤preparecommit,这就是两阶段提交

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undo log

我们知道如果想要保证事务的原子性,就需要在异常发生时,对已经执行的操作进行回滚,在 MySQL 中,恢复机制是通过 回滚日志(undo log) 实现的,所有事务进行的修改都会先记录到这个回滚日志中,然后再执行相关的操作。如果执行过程中遇到异常的话,我们直接利用 回滚日志 中的信息将数据回滚到修改之前的样子即可!并且,回滚日志会先于数据持久化到磁盘上。这样就保证了即使遇到数据库突然宕机等情况,当用户再次启动数据库的时候,数据库还能够通过查询回滚日志来回滚将之前未完成的事务。

另外,MVCC 的实现依赖于:隐藏字段、Read View、undo log。在内部实现中,InnoDB 通过数据行的 DB_TRX_IDRead View 来判断数据的可见性,如不可见,则通过数据行的 DB_ROLL_PTR 找到 undo log 中的历史版本。每个事务读到的数据版本可能是不一样的,在同一个事务中,用户只能看到该事务创建 Read View 之前已经提交的修改和该事务本身做的修改