MySQL： 4 深入了解binlogredo log

Posted 2021-08-02 鮀城小帅

1.redo日志刷盘策略的最佳选择

        在上一小节中，提到redo日志有三种刷盘策略，通常建议是设置为1。

        也就是说，提交事务的时候，redo日志必须是刷入磁盘文件里的。这样可以严格的保证提交事务之后，数据是绝对不会丢的，因为有redo日志在磁盘文件里可以恢复你的所有修改。

        如果选择0的话，可能在提交事务之后，mysql宕机，那么redo日志没有刷盘，导致内存里的redo日志丢失，你所提交的事务更新的数据就丢失了；

        如果选择2的话，如果机器宕机，由于在提交事务的时候，redo日志进入 os cache了，还未进入磁盘文件，此时机器宕机依旧会导致 os cache里的redo日志丢失。

        所以，建议redo日志刷盘策略设置为1，保证事务提交之后，数据绝对不能丢失。

2.MySQL binlog

        前面说过的redo log是属于InnoDB存储引擎特有的一个东西。其主要偏向物理性质的重做日志，它里面记录的是类似这样的东西，“对哪个数据页中的什么记录，做了个什么修改”。

        而binlog叫做归档日志，它里面记录的是偏向于逻辑性的日志，类似于“对users表中的id=10的一行数据做了更新操作，更新以后的值是什么”。

        binlog不是InnoDB存储引擎特有的日志文件，是属于mysql server自己的日志文件。

3.提交事务的时候，同时会写入binlog

        前面说过，在提交事务的时候，会把redo log 日志写入磁盘文件中去。

        其实在提交事务的时候，同时还会把这次更新对应的binlog日志写入到磁盘文件中去。

如图，这里加入了跟InnoDB存储引擎进行交互的组件加入了之前提过的执行器这个组件，它会负责跟InnoDB进行交互，包括从磁盘里加载数据到Buffer Pool中进行缓存，包括写入undo日志，包括更新Buffer Pool里的数据，以及写入redo log buffer, redo log 刷入磁盘，写binlog ，等等。

两个阶段：

1. 上图中的1、2、3、4几个步骤是执行该更新语句的时候干的事，是执行SQL的阶段。
2. 然后上图中的5、6两个步骤，是从提交事务开始的，属于提交事务的阶段了。

4.binlog日志的刷盘策略分析

binlog日志也有不同的刷盘策略，通过 sync_binlog参数去控制binlog的刷盘策略。

        其默认值是0，此时你把binlog写入磁盘的时候，其实不是直接进入磁盘文件，而是进入os cache内存缓存。也就是说，此时机器宕机，那么在 os cache里的binlog日志是会丢失的。

如果把sync_binlog参数设置为1的话，那么此时会强制在提交事务的时候，把binlog直接写入到磁盘文件里去，那么这样提交事务之后，哪怕机器宕机，磁盘上的binlog是不会丢失的。

5.基于binlog和redo log 完成事务的提交

当我们把binlog写入磁盘文件之后，接着就会完成最终的事务提交，此时会把本次更新对应的binlog文件名称和这次更新的binlog日志在文件里的位置，都写入到redo log日志文件里去，同时在 redo log日志文件里写入一个commit标记。

在完成了这个事情之后，才算最终完成了事务的提交。

6.最后一步在redo日志中写入commit标记的意义是什么？

最后在redo日志中写入commit标记的意义是什么？

答：它是用来保持redo log日志与binlog日志一致的。

案例分析讲解

假设在提交事务的时候，一共有上图中的5、6、7三个步骤，必须是三个步骤都执行完毕，才算是提交了事务，那么在我们刚完成步骤5的时候也就是redo log刚刷入磁盘文件的时候，mysql宕机了，此时怎么办？

这个时候因为没有最终的事务commit标记在redo日志里，所以此次事务可以判定为不成功。不会说redo日志文件里有这次更新的日志，但是binlog日志文件里没有这次更新的日志，不会出现数据不一致的问题。

如果要是完成步骤6的时候，也就是binlog写入磁盘了，此时mysql宕机了，怎么办？

同理，因为没有redo log中的最终commit标记，因此此时事务提交也是失败的。

必须是在redo log中写入最终的事务commit标记了，然后此时事务提交成功，而且redo log里有本次更新对应的日志，binlog 里也有本次更新对应的日志，redo log和binlog 完全是一致的。

7.后台IO线程随机将内存更新后的脏数据刷回磁盘

一次更新的事务提交成功，其实质上只是将数据更新到缓存，也就是说缓存与磁盘存在不一致，这是脏数据。而这是需要将脏数据刷回磁盘，以保持同步的。

所以mysql有一个后台的IO线程，会在事务提交之后某个时间里，随机的把内存buffer pool中的修改后的脏数据给刷回到磁盘上的数据文件里去。

当上图中的IO线程把buffer pool里的修改后的脏数据刷回磁盘之后，磁盘上的数据才会跟内存里一样，都是name=lisi这个修改以后的值了。

在你IO线程把脏数据刷回磁盘之前，哪怕mysql宕机崩溃也没关系，因为重启之后，会根据redo日志恢复之前提交事务做过的修改到内存里去，就是id=10的数据的name修改为了lisi，然后等适当时机，IO线程自然还是会把这个修改后的数据刷到磁盘上的数据文件里去的。

8.基于更新数据的流程，总结一下InnoDB存储引擎的架构原理

在一次更新数据的流程中，InnoDB存储引擎主要就是包含了一些buffer pool、redo log buffer等内存里的缓存数据，同时还包含了一些undo日志文件，redo日志文件等东西，同时mysql server自己还有binlog日志文件。

在执行更新的时候，每条SQL语句，都会对应修改buffer pool里的缓存数据、写undo日志、写redo pool buffer几个步骤；

但是当你提交事务的时候，一定会把redo log 刷入磁盘，binlog刷入磁盘，完成redo log中的事务commit标记；最后后台的IO线程会随机的把buffer pool里的脏数据刷入磁盘里去。

9.思考：

（1）执行更新操作的时候，为什么不能执行修改磁盘上的数据？

（2）为什么MySQL在更新数据的时候，要大费周章的搞这么多事情，包括buffer pool、redo log、undo log、binlog、事务提交、脏数据。引入了一大堆的概念，有复杂的流程和步骤。

（3）为什么它反而最关键的修改磁盘里的数据，要通过IO线程不定时的去执行？

（4）为什么它不干脆直接每次执行SQL语句，直接就更新磁盘里的数据得了？