MySQL binlog relay-log

binlog作用

binlog的主要作用是记录数据库中表的更改，它只记录改变数据的sql，不改变数据的sql不会写入，比如select语句一般不会被记录，因为他们不会对数据产生任何改动。
用一个实际的场景看下binlog产生的过程，准备sql：

  1. create table test(text varchar(20));
  2. insert into test values ('test_text');
  3. select * from test;
  4. flush logs;

查看binlog

  1. show binlog events in 'binlog.000029';

显示的结果如下：
MySQL日志-binlog和relay-log - 图1binlog
另外，也可以使用mysqlbinlog工具来查看binlog的内容：

  1. show variables like 'log_%'; #查看日志目录
  2. mysqlbinlog --short-form --force-if-open --base64-output=never /usr/local/var/mysql/binlog.000029

image.png
从日志可以看到执行了创建表的语句以及一个Format_desc头和Ratate轮换事件，先看几个字段代表的含义。
Log_name代表日志文件的名称，比如这里的查询是直接查询binlog.000029，默认的写法是show binlog events，但是这样只会查询到第一个binlog，并不是当前激活状态的binlog，如果不知道binlog有哪些，可以用命令:

  1. show binary logs; #查看binlog列表
  2. show master status; #查看最新的binlog

image.png
Pos代表文件开始的位置。
Event_type代表事件的类型。
Server_id是创建事件的服务器ID。
End_log_pos代表事件在文件中的结束位置，以上面为例，第一次查询的结束位置是723，第二次insert之后文件的开始位置就是从723开始。
Info代表事件信息，是一段可读的文本内容。

binlog日志结构

binlog日志的结构大概是长这样的，它由索引文件和binlog文件组成，其中binlog事件又包含通用头、提交头和事件体3个部分组成。
MySQL日志-binlog和relay-log - 图4
索引文件，索引文件的每一行都包含了一个binlog文件的完整文件名(类似host-bin.001)，一些命令比如flush logs将所有日志写入磁盘会影响到索引文件。
每个binlog文件以若干个binlog事件组成，以格式描述事件(Format_description)作为文件头(上面的binlog图片Format_desc事件)，以日志轮换事件(rotate)作为文件尾。
Format_description包含binlog文件的服务器信息、文件状态的关键信息等。如果服务器关闭或者重启，则会创建一个新的binlog文件，同时写入一个新的format_description。他的格式大致如下。

  1. 2                binlog-version
  2. string[50]       mysql-server version
  3. 4                create timestamp
  4. 1                event header length
  5. string[p]        event type header lengths

日志轮换事件则包含下一个binlog的文件名以及开始读取的位置，它由服务器写完binlog后添加到文件尾，轮换事件并不会每次都存在，格式如下。

  1. if binlog-version > 1 {
  2. 8              position
  3. }
  4. string[p]      name of the next binlog

binlog事件包含若干个事务组成的组(group)，每个组对应一个事务，如果是create alter语句不属于事务语句的话，则他们本身就是一个组，每个组要么全部执行，要么都不执行。
MySQL日志-binlog和relay-log - 图5

binlog事件结构

每个binlog事件由3个部分组成：

  1. 通用头，包含binlog中所有事件具备的基本信息。
  2. 提交头，对于不同类型的事件来说，提交头的内容也不尽相同

  3. 事件体，存储事件的主要数据，同样对于不同类型事件也不同。

    binlog轮换和清理

    从上面的例子也可以看出来，binlog并非只有一个，而基于真实的场景来说，始终写一个binlog文件肯定也是不可取的，而binlog轮换主要有3个场景：

  4. 服务器启动，每次服务器启动都会生成一个新的binlog文件。

  5. 达到最大大小，可以通过binlog-cache-size控制大小，达到最大大小后将更换。
  6. 显示刷新，flush logs将所有日志写入磁盘，这时候会创建一个新的文件写入，从第一个例子也能看出来执行完之后生成了一个新的日志binlog.000030的文件并且开始的位置是4。

MySQL日志-binlog和relay-log - 图6
随着时间的推移，binlog文件会越来越多，这时候有两种方式可以清除binlog：

  1. 通过设置expire-logs-days控制想保留的binlog日志文件天数，系统将会自动清理。

  2. 通过PURGE BINARY LOGS手动清理

    relay-log结构

    relay-log中继日志是连接master和slave的核心，深入了解一下它的结构和使用。
    MySQL日志-binlog和relay-log - 图7
    relay-log的结构和binlog非常相似，只不过他多了一个master.info和relay-log.info的文件。
    master.info记录了上一次读取到master同步过来的binlog的位置，以及连接master和启动复制必须的所有信息。
    relay-log.info记录了文件复制的进度，下一个事件从什么位置开始，由sql线程负责更新。
    整个复制流程的过程大概是这个样子：
    MySQL日志-binlog和relay-log - 图8
    知道binlog和relay-log的结构之后，重新梳理一下整个链路的流程，这里假定master.info和relay-log.info都是存在的情况：

  3. Master收到客户端请求语句，在语句结束之前向二进制日志写入一条记录，可能包含多个事件。

  4. 此时，一个Slave连接到Master，Master的dump线程从binlog读取日志并发送到Slave的IO线程。
  5. IO线程从master.info读取到上一次写入的最后的位置。
  6. IO线程写入日志到relay-log中继日志，如果超过指定的relay-log大小，写入轮换事件，创建一个新的relay-log。
  7. 更新master.info的最后位置
  8. SQL线程从relay-log.info读取进上一次读取的位置
  9. SQL线程读取日志事件
  10. 在数据库中执行sql
  11. 更新relay-log.info的最后位置
  12. Slave记录自己的binlog日志

MySQL日志-binlog和relay-log - 图9
但是在这里IO和SQL线程有会产生重复事件的问题，举一个场景：

  1. 先记录中继日志，然后更新master.info位置
  2. 此时服务器崩溃，写入master.info失败
  3. 服务器恢复，再次同步从master.info获取到的是上一次的位置，会导致事件重复执行

既然会有这个问题还为什么要这样做呢？假设反过来，先更新master.info再记录中继日志，这样带来的问题就是丢失数据了。而MySQL认为丢失比重复更严重，所以要先刷新日志，保大还是保小MySQL已经做了决定。