MySQL三大日志

总述：

• undolog日志是inndb存储引擎层生成的日志，实现了事务的原子性，主要用于事务回滚和MVCC。

• redolog日志是inndb存储引擎层生成的日志，实现了事务的持久性，主要用于掉电等故障恢复。

• binlog日志是Server层生成的日志，主要用于数据备份和主从复制。

undolog回滚日志

undolog是如何实现事务回滚和MVCC？

三个隐藏字段：事务id、回滚指针、主键（如果我们在表中没有指定主键，则会创建一个默认的隐藏主键row_id,如果表中有主键，则不会创建）。

在我们开启事务后，执行事务的过程中，如果我们对数据进行增删改操作，会先记录undolog日志，记录数据变更之前的信息，然后更新数据库中的记录，并且记录本次操作的事务ID、回滚指针。通过回滚指针，我们可以构建出每条记录的版本链，即数据库中每一条记录的历史版本信息。

通过构建的版本链，如果我们在执行事务的过程中发生了异常，这时候就会根据版本链的信息将每条记录中回滚到旧值。

MVCC的实现是利用版本链和开启ReadView快照读时记录的信息，根据一定的规则去判断修改记录的事务是否已经提交。如果提交了，在读已提交的隔离级别下就可以读取到已提交事务的信息了；如果在可重复读隔离级别下，则会在后续的ReadView中复用之前的视图，只能看到第一次创建ReadView时候的数据信息。

redolog重做日志

为什么需要redolog,解决了什么问题？

我们做数据的增删改操作时，并不是直接将数据写入到磁盘中，而是先将数据写入到Buffer Pool缓存中。如果我们每次将数据都写入到磁盘，将会导致磁盘I/O频繁，内存开销大。有了Buffer Pool之后，我们的具体操作流程为：

• 读取数据时，如果数据存在于Buffer Pool中，客户端直接读取Buffer Pool中的数据，否则再去磁盘中读取。

• 当修改数据时，如果数据存在于Buffer Pool当中，那直接修改Buffer Pool所在的页，然后将其页设置为脏页（该页内存数据和磁盘数据已经不一致了）,为了减少磁盘I/O,不会立即将脏页写入到磁盘，后续由后台线程在一个合适的时机将脏页写入磁盘。

引入Buffer Pool做数据缓存解决了频繁读写I/O的问题，但是又导致了缓存中的数据和磁盘中的数据存在不一致的问题。即我们更新完缓存中的数据，这时候还没来得及更新磁盘中的数据，mysql发生故障，导致缓存中的数据丢失，数据持久化失败。

为了解决这个问题，MySQL在Innodb存储引擎层引入了redolog日志。这时候，当有一条数据更新的时候，InnoDB引擎就会先更新内存（同时标记为脏页），然后将本次对这个页的修改以redo log的形式记录下来，这时候更新就算完成了。后续InnoDB存储引擎会在后台启动一个线程，将redolog中的记录写入到磁盘中，并将binlog中已经写入磁盘的内容清空，这时候更新操作最终完成。

有的同学可能会有疑问？我将更新的操作写入到redolog中也是做磁盘的IO操作，为什么不直接将数据写入到数据库中呢？先写入到redolog中，再写入到数据库中不是更加浪费开销吗？

要解答这个问题，首先我们需要先了解一下常见的两种写入磁盘的方式：

• 顺序写入：我们向磁盘中写入数据遵循一定的规则，比如从头到尾。

• 随机写入：我们向磁盘中写入数据是随机的，一会写到这里，一会写到那里。

打个比方：就像我们写作业一样，顺序写入是从第一页写到最后一页；而随机写入则是我们一会写到第一页，一会写到第五页。我们进行顺序写入是操作比随机写入的操作要快很多，这也是MySQL为什么引入redolog的另一个目的。

redolog的两大作用：

1. 将脏页数据保存下来，实现事务的持久化。

2. 提高读写效率，将MySQL的随机写入转变为顺序写入。

什么时候持久化：后台的进程会每隔一秒将redolog中的日志写入到磁盘中。即使目前事务还没有提交，如果没有提交，会在mysql异常重启之后进行回滚操作、

binlog记录日志

我们前面介绍的undolog和redolog都是InnDB存储引擎层生成的日志。

MySQL在完成一条更新操作后，Server层还会生成一条binlog，等之后事务提交的时候，会将该事务执行过程中产生的所有binlog统一写入binlog文件。

binlog文件记录了所有的数据库表结构变更和表数据修改的日志，不会记录查询类的操作，比如SELECT、SHOW操作。

为什么要有binlog日志，binlog和redolog的区别是什么？

我们先来谈一谈为什么要有binlog日志？

如果我们的数据库是因为磁盘故障或者损坏引起的，这时候可能发生数据丢失。在这种情况下，数据库可能无法正常启动或者无法读取先前持久化的数据。如果数据库中存储了重要的数据，必须进行恢复，这时候通过undolog和redolog都是没有办法恢复的。undolog记录的是当前事务的执行语句的相反操作，只能用于事务的回滚。redolog仅仅记录的是内存中已经更改的数据但是磁盘上未进行更改的数据，随着redolog刷盘条件的达成，redolog中的记录会删除，也就是说，通过redolog只能够恢复部分数据，仅为redolog记录的仅仅是一定范围内的数据，有限。

这时候，我们就想，如果能够一个日志系统，能够对数据库的所有DML语句都记录下来，并且不断地堆积，那该多好啊！这就是MySQL中binlog的作用，用于做数据备份和数据的恢复。

除了数据备份和恢复外，binlog还用于实现主从复制。因为binlog中记录的所有DML语句，如果想要在另一个服务器上复制这一个表，只需要将binlog文件在想要复制的服务器上重新执行一遍即可。

binlog只有在事务提交的时候，才会将binlog日志持久化到本地。

总结：

MySQL当中的三大日志，作用不同，互为补充，提高了数据存储的安全性和一致性。

其中，undolog和redolog用于实现InnoDB存储引擎中事务四大特性的原子性和持久性，保证小范围内的数据一致性。binlog用于实现数据库的全量备份，为数据恢复提供了一种重要的方式，值得注意的是，如果我们想要通过binlog恢复数据库中的所有信息，就需要定期的进行数据备份。因为 mysql仅会保证一定数量的数据文件，如果超过了该数量会将旧值删除。