MySQL日誌系統深入解析：Redo Log, Undo Log與Binlog

2024-07-05資訊

今天給大家分享MySQL中的三種核心日誌——Redo Log、Undo Log和Binlog，涵蓋它們的介紹、作用、儲存位置、寫入機制、記錄格式、特點以及如何管理這些日誌。

1. Redo Log（重做日誌）

Redo Log記錄了對InnoDB儲存引擎中數據頁修改的物理操作。它的主要目的是確保事務的永續性，即使在系統崩潰時也能保證數據不遺失。當事務送出時，其相關更改首先被記錄到Redo Log中，隨後才會標記事務狀態為已送出。

Redo Log儲存在MySQL的數據目錄下的`ib_logfile*`檔中，如`/var/lib/mysql/ib_logfile0`和`ib_logfile1`。

Redo Log采用迴圈寫的方式，當一個日誌檔寫滿後會切換到下一個日誌檔繼續寫入。事務送出時，相關日誌會立即寫入磁盤（即使事務尚未完成），這稱為「預寫式日誌」（Write-Ahead Logging, WAL）策略。

Redo Log記錄的是物理日誌，即實際對數據頁做的修改操作。

● 確保事務的永續性。

● 支持崩潰恢復，透過重做已記錄的操作來恢復數據。

Redo Log是迴圈使用的，不需要手動刪除。MySQL會自動管理這些日誌檔，舊的日誌在新的日誌被寫滿並確認不再需要時會被覆蓋。

Undo Log主要用於事務的回滾操作，記錄了如何撤銷對資料庫的修改，以實作事務的原子性。當事務需要回滾時，Undo Log能幫助恢復到事務開始前的狀態。

Undo Log儲存於InnoDB表空間內，具體位置依賴於表空間配置，一般位於ibdata檔或自訂的表空間檔中。

Undo Log同樣采用預寫日誌方式，事務開始時寫入Undo Log，事務送出或回滾後可能會被清理。

Undo Log記錄的是邏輯日誌，描述了如何反向操作以撤銷更改。

● 支持事務的原子性，允許回滾操作。

● 在MVCC（多版本並行控制）中，用於提供歷史版本數據。

Undo Log在事務送出且不再需要時會被自動清理，或者在表空間不足時按照一定的策略進行回收。

Binlog記錄了MySQL伺服器上執行的所有更改數據的SQL語句（除了數據查詢語句）。它主要用於數據恢復、主從復制以及數據審計。

Binlog檔預設儲存在MySQL的數據目錄下（/var/lib/mysql），檔名格式為`mysql-bin.*`。

Binlog采用追加寫的方式，新事件不斷被添加到日誌檔末尾。MySQL支持多種寫入模式，包括ROW（記錄每一行的變化）、STATEMENT（記錄執行的SQL語句）和MIXED（根據情況自動選擇ROW或STATEMENT）。

說明：需要開啟Binlog日誌，才會寫入，開啟方法一般修改mysql.ini(Windows)和my.cnf配置檔。

Binlog記錄的是邏輯日誌，根據設定的不同，可以是SQL語句的文本或是行級別的變化。

日誌格式	記錄內容
Statement	記錄進行數據修改 SQL 語句。
Row	記錄每一行的數據變更，占用較多空間。（預設）
Mixed	前兩者混合，判斷是否可能引起數據不一致：可能則用 Row 否則用 Statement

● 支持數據恢復和復制。

● 對於主從復制，是同步數據的關鍵。

● 可用於審計和數據變更跟蹤。

可以透過`PURGE BINARY LOGS`命令手動刪除指定的或過期的Binlog檔,或者使用reset 刪除全部日誌（慎用）

指令	含義
reset master	刪除全部日誌
purge master logs to 'binlog.xxx'	刪除xxx編號之前的日誌
purge master logs before 'yyyy-mm-dd hh:mm:ss'	刪除引號時間之前產生的日誌
show variables like '%binlog_expire_logs_seconds%';	配置日誌過期時間，到期自動刪除