MySQL 中的 binlog 是什么?
实际上redo log,它是一种偏向物理性质的重做日志,因为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”。redo log本身是属于InnoDB存储引擎特有的一个东西。
binlog叫做归档日志,他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。
提交事务的时候,同时会写入binlog
在提交事务的时候,会把redo log日志写入磁盘文件中去。然后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,如下图所示:
这个图里可以看到一些变动,就是把跟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。
实际上,执行器是非常核心的一个组件,负责跟存储引擎配合完成一个SQL语句在磁盘与内存层面的全部数据更新操作。
binlog日志的刷盘策略分析
对于binlog日志,其实也有不同的刷盘策略,有一个sync_binlog参数可以控制binlog的刷盘策略,他的默认值是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。所以跟之前分析的一样,如果此时机器宕机,那么在os cache里的binlog日志是会丢失的。
如果要是把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。
基于binlog和redo log完成事务的提交
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。如下图所示:
最后一步在redo日志中写入commit标记的意义是什么?
说白了,它其实是用来保持redo log日志与binlog日志一致的。
举个例子,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。
后台IO线程随机将内存更新后的脏数据刷回磁盘
假设已经提交事务了,此时一次更新“update users set name='xxx' where id=10”,已经把内存里的buffer pool中的缓存数据更新了,同时磁盘里有redo日志和binlog日志,都记录了把指定的“id=10”这行数据修改了“name='xxx'”。
此时就要思考一个问题了,但是这个时候磁盘上的数据文件里的“id=10”这行数据的name字段还是等于zhangsan这个旧的值啊!
所以MySQL有一个后台的IO线程,会在之后某个时间里,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,如下图所示:
当上图中的IO线程把buffer pool里的修改后的脏数据刷回磁盘的之后,磁盘上的数据才会跟内存里一样,都是name=xxx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xxx,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。
基于更新数据的流程,总结一下InnoDB存储引擎的架构原理
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 log buffer几个步骤;
但是当提交事务的时候,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。