MySQL学习-日志系统redo log 和 bin log

前言

redo log 和 bin log 这两个日志系统，都是用来存储更新操作的，不过他们存储的方式不同；

redo log 主要存储做了哪些修改，比如把name="javalover"改成 name="admin"；

而bin log 不仅存储做了哪些修改，还存储修改的原始逻辑，比如update t set name=admin where id=1，会同时存储这条语句和name="admin"最新值。

下面我们分别介绍下两者的工作流程和区别

正文

1. redo log

redo log 重做日志，它属于存储引擎层，是InnoDB特有的的，MyISAM引擎不支持；

空间大小：

redo log 占用的空间大小是固定的，比如我们给redo log分配了4个文件，每个文件占用1G，那么redo log的固定大小就是4G；

当redo log 写满时，会执行合并操作，就是将redo log中的记录合并到数据库磁盘中；

这里也顺带引出了一个WAL的概念；

WAL机制：

全称为 write ahead logging，大致意思就是先写日志，再写磁盘，目的就是提高性能；

因为如果每一次的更新操作都要写进磁盘，那么就需要先把数据页从磁盘中取出来，然后更新，最后写到磁盘中；

这样一来，磁盘的随机IO成本会很高；

所以通过WAL机制，先把更新操作记录到redo log中，然后在系统空闲时，再合并到磁盘中，此时的合并是顺序写入的，磁盘的IO成本很低；

write_point 和 check_point：

write_point 写入点和 check_point 擦除点，可以理解为两个指针，write_point负责指向待写入记录的位置，而check_point负责指向待擦除的位置；

可以把这两个点想象成铅笔和橡皮擦；

刚开始的时候，这两个指针都指的是redo log的起点，如下所示：

当记录了1条数据后，write_point就会往前移动1次，而check_point不动：

当记录写满后，无法继续写入，check_point就会往前移动，把记录合并到数据库中，然后清除掉该部分记录；

crash-safe:

这个crash-safe，指的是当MySQL服务异常重启时，之前提交的记录也不会丢失；

这个crash-safe是基于redo log实现的，而redo log又是InnoDB引擎特有的，所以很多时候我们都推荐用InnoDB引擎，因为更加安全；

2. bin log

bin log 归档日志，属于Service层的东西，跟存储引擎无关；

也就是说：bin log不仅支持InnoDB引擎，还支持MyISAM引擎；

既然有了redo log为啥还要有bin log呢？

其实是先有的bin log，后有的redo log；

刚开始的时候，MySQL的存储引擎只有MyISAM引擎，而MyISAM引擎只支持bin log，也就是归档日志，它并不具备crash-safe的能力；

后来有了InnoDB引擎，它支持redo log 重做日志，相应的也就有了crash-safe能力；

看起来好像bin log没啥用了，那为啥MySQL不直接取消bin log呢？

因为有的MySQL还是用的MyISAM引擎，取消掉bin log的话，那他们连最基本的日志记录都没有了；

3. change buffer

上一篇我们有介绍change buffer，在更新操作时，会把更新记录存储到change buffer；

那change buffer和redo log有什么关系呢？

首先说下相同的地方：其实他俩的目的是一致的，都是为了减少磁盘的IO操作；

其次说下不同的地方：

更新操作：更新操作会先把更新记录写到change_buffer，然后再同步到redo log；
读取操作：如果在change buffer中读到了数据，那么就需要先将changge buffer中的脏页刷到磁盘中再读取；如果在change buffer中没有读到对应的数据，那么就会继续去redo log中查找；
磁盘IO：change buffer侧重于减少磁盘随机读的次数，而redo log侧重于减少磁盘随机写的次数；因为如果没有change buffer，那么每次的更新操作都会去读取磁盘而且是随机读，结果就是效率很低；

其实总结下来就是，不管读还是写，都是先去change buffer中操作，然后根据情况再看要不要去redo log中操作；

4. 日志的执行流程

这里我们以下面的语句为例子进行分析：这里假设系统用到了两个日志redo log和bin log

update t set age=10 where id=1;

执行器先去存储引擎中取出id=1的这行数据：如果这行数据所在的数据页在内存中，就直接返回；如果不在内存中，则需要先从磁盘读取对应的数据页，然后返回；
执行器拿到引擎返回的数据后，将对应的age设为10，并更新到内存中的数据页中，同时把操作记录保存到redo log中，此时redo log处于prepare状态；
接下来将操作记录存储到bin log中；
最后执行器提交事务，此时redo log变为commit状态，到此更新就完成了；

这里面涉及到一个两阶段提交的概念；

两阶段提交：

就是对于redo log来说，不是一次就写入完成的，而是分两次；

第一次写入记录时设置为prepare状态，然后等待着bin log日志的写入；

等到bin log写入成功后，事务才会提交，此时redo log被引擎设置为commit状态；

这样做的目的就是保证事务的一致性，即redo log和bin log都拥有一致的更新记录；

5. redo log 和 bin log的区别

上面基本都有涵盖到，这里用表格来说明一下，比较清晰：

	redo log	bin log
存储引擎	InnoDB	InnoDB, MyISAM
MySQL架构层	存储引擎层	Service服务层
存储方式	物理日志，存储做了哪些修改	逻辑日志，存储修改的逻辑语句以及结果
空间占用	大小固定，写满后需清空部分记录	可追加写入

总结

redo log属于InnoDB引擎特有，支持crash-safe，也就是MySQL服务异常重启后，之前提交的数据记录还能找见；

bin log属于Service层，所有引擎都支持，大小不固定，可追加写入；

change buffer 和 redo log相辅相成：更新数据会先写入到change buffer，再写入redo log；查询数据先去change buffer找，找不到再去redo log找

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