日誌是 mysql 資料庫的重要組成部分，記錄著資料庫執行期間各種狀態資訊。mysql日誌主要包括錯誤日誌、查詢日誌、慢查詢日誌、事務日誌、二進位制日誌幾大類。

作為開發，我們重點需要關注的是二進位制日誌( binlog )和事務日誌(包括redo log 和 undo log )，本文接下來會詳細介紹這三種日誌。

binlog

binlog 用於記錄資料庫執行的寫入性操作(不包括查詢)資訊，以二進位制的形式儲存在磁碟中。binlog 是 mysql的邏輯日誌，並且由 Server 層進行記錄，

使用任何儲存引擎的 mysql 資料庫都會記錄 binlog 日誌。

• 邏輯日誌：可以簡單理解為記錄的就是sql語句 。

• 物理日誌：mysql 資料最終是儲存在資料頁中的，物理日誌記錄的就是資料頁變更 。

binlog使用場景

1. 主從複製 ：在 Master 端開啟 binlog ，然後將 binlog傳送到各個 Slave 端， Slave 端重放 binlog 從而達到主從資料一致。

2. 資料恢復 ：通過使用 mysqlbinlog 工具來恢復資料。

binlog刷盤時機

對於 InnoDB 儲存引擎而言，只有在事務提交時才會記錄biglog ，此時記錄還在記憶體中，那麼 biglog是什麼時候刷到磁碟中的呢？

mysql 通過 sync_binlog 引數控制 biglog 的刷盤時機，取值範圍是 0-N：

• 0：不去強制要求，由系統自行判斷何時寫入磁碟；

• 1：每次 commit 的時候都要將 binlog 寫入磁碟；

• N：每N個事務，才會將 binlog 寫入磁碟。

從上面可以看出， sync_binlog 最安全的是設定是 1 ，這也是MySQL 5.7.7之後版本的預設值。但是設定一個大一些的值可以提升資料庫效能，

因此實際情況下也可以將值適當調大，犧牲一定的一致性來獲取更好的效能。

binlog日誌格式

在 MySQL 5.7.7 之前，預設的格式是 STATEMENT ， MySQL 5.7.7 之後，預設值是 ROW。日誌格式通過 binlog-format 指定。

• STATMENT：基於SQL 語句的複製( statement-based replication, SBR )，每一條會修改資料的sql語句會記錄到binlog 中 。

  • 優點：不需要記錄每一行的變化，減少了 binlog 日誌量，節約了 IO , 從而提高了效能；

  • 缺點：在某些情況下會導致主從資料不一致，比如執行sysdate() 、 slepp() 等 。

• ROW：基於行的複製(row-based replication, RBR )，不記錄每條sql語句的上下文資訊，僅需記錄哪條資料被修改了 。

  • 優點：不會出現某些特定情況下的儲存過程、或function、或trigger的呼叫和觸發無法被正確複製的問題 ；

  • 缺點：會產生大量的日誌，尤其是` alter table ` 的時候會讓日誌暴漲

• MIXED：基於STATMENT 和 ROW 兩種模式的混合複製(mixed-based replication, MBR )，一般的複製使用STATEMENT 模式儲存 binlog ，對於 STATEMENT 模式無法複製的操作使用 ROW 模式儲存 binlog

• redo log

  為什麼需要redo log

  我們都知道，事務的四大特性裡面有一個是 永續性 ，具體來說就是只要事務提交成功，那麼對資料庫做的修改就被永久儲存下來了，不可能因為任何原因再回到原來的狀態 。
  那麼 mysql是如何保證一致性的呢？最簡單的做法是在每次事務提交的時候，將該事務涉及修改的資料頁全部重新整理到磁碟中。但是這麼做會有嚴重的效能問題，主要體現在兩個方面：

  1. 因為 Innodb 是以 頁 為單位進行磁碟互動的，而一個事務很可能只修改一個數據頁裡面的幾個位元組，這個時候將完整的資料頁刷到磁碟的話，太浪費資源了！

  2. 一個事務可能涉及修改多個數據頁，並且這些資料頁在物理上並不連續，使用隨機IO寫入效能太差！

  因此 mysql 設計了 redo log ， 具體來說就是隻記錄事務對資料頁做了哪些修改，這樣就能完美地解決效能問題了(相對而言檔案更小並且是順序IO)。

  redo log基本概念

  redo log 包括兩部分：一個是記憶體中的日誌緩衝( redo log buffer )，另一個是磁碟上的日誌檔案( redo logfile)。
• mysql 每執行一條 DML 語句，先將記錄寫入 redo log buffer，後續某個時間點再一次性將多個操作記錄寫到 redo log file。
• 這種 先寫日誌，再寫磁碟 的技術就是 MySQL
  裡經常說到的 WAL(Write-Ahead Logging) 技術。在計算機作業系統中，使用者空間( user space )下的緩衝區資料一般情況下是無法直接寫入磁碟的，
• 中間必須經過作業系統核心空間( kernel space )緩衝區( OS Buffer )。因此， redo log buffer 寫入 redo logfile 實際上是先寫入 OS Buffer ，
• 然後再通過系統呼叫 fsync() 將其刷到 redo log file中，過程如下：

• mysql 支援三種將 redo log buffer 寫入 redo log file 的時機，可以通過 innodb_flush_log_at_trx_commit 引數配置，各引數值含義如下：
• 
  

  redo log記錄形式

  前面說過， redo log 實際上記錄資料頁的變更，而這種變更記錄是沒必要全部儲存，
• 因此 redo log實現上採用了大小固定，迴圈寫入的方式，當寫到結尾時，會回到開頭迴圈寫日誌。如下圖：

• 同時我們很容易得知， 在innodb中，既有redo log 需要刷盤，還有 資料頁 也需要刷盤， redo log存在的意義主要就是降低對 資料頁 刷盤的要求 ** 。
• 在上圖中， write pos 表示 redo log 當前記錄的 LSN (邏輯序列號)位置， check point 表示 資料頁更改記錄 刷盤後對應 redo log 所處的 LSN(邏輯序列號)位置。
• write pos 到 check point 之間的部分是 redo log 空著的部分，用於記錄新的記錄；check point 到 write pos 之間是 redo log 待落盤的資料頁更改記錄。
• 當 write pos追上check point 時，會先推動 check point 向前移動，空出位置再記錄新的日誌。啟動 innodb 的時候，不管上次是正常關閉還是異常關閉，
• 總是會進行恢復操作。因為 redo log記錄的是資料頁的物理變化，因此恢復的時候速度比邏輯日誌(如 binlog )要快很多。
• 重啟innodb 時，首先會檢查磁碟中資料頁的 LSN ，如果資料頁的LSN 小於日誌中的 LSN ，則會從 checkpoint 開始恢復。
• 還有一種情況，在宕機前正處於checkpoint 的刷盤過程，且資料頁的刷盤進度超過了日誌頁的刷盤進度，
• 此時會出現資料頁中記錄的 LSN 大於日誌中的 LSN，這時超出日誌進度的部分將不會重做，因為這本身就表示已經做過的事情，無需再重做。
• redo log與binlog區別

由 binlog 和 redo log 的區別可知：binlog 日誌只用于歸檔，只依靠 binlog 是沒有 crash-safe 能力的。但只有 redo log 也不行，因為 redo log 是 InnoDB特有的，且日誌上的記錄落盤後會被覆蓋掉。因此需要 binlog和 redo log二者同時記錄，才能保證當資料庫發生宕機重啟時，資料不會丟失。

undo log

資料庫事務四大特性中有一個是 原子性 ，具體來說就是 原子性是指對資料庫的一系列操作，要麼全部成功，要麼全部失敗，不可能出現部分成功的情況。

實際上， 原子性 底層就是通過 undo log 實現的。undo log主要記錄了資料的邏輯變化，比如一條 INSERT 語句，對應一條DELETE 的 undo log ，

對於每個 UPDATE 語句，對應一條相反的 UPDATE 的 undo log ，這樣在發生錯誤時，就能回滾到事務之前的資料狀態。同時， undo log 也是 MVCC(多版本併發控制)實現的關鍵。