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第17章_其它数据库日志.pdf · 资料文件 · 语雀

1 概述

日志类型
MySQL有不同类型的日志文件，使用这些日志文件，可以查看MySQL内部发生的事情。除二进制日志外，其他日志都是文本文件 ，默认情况下，所有日志创建于MySQL数据目录中。
MySQL大致分为6类日志：

  • 通用查询日志：记录所有连接的起始时间和终止时间，以及连接发送给数据库服务器的所有指令，对我们复原操作的实际场景、发现问题，甚至是对数据库操作的审计都有很大的帮助。
  • 慢查询日志：记录所有执行时间超过long_query_time的所有查询，方便我们对查询进行优化。
  • 错误日志：记录MySQL服务的启动、运行或停止MySQL服务时出现的问题，方便我们了解服务器的状态，从而对服务器进行维护。
  • 二进制日志：记录所有更改数据的语句，可以用于主从服务器之间的数据同步，以及服务器遇到故障时数据的无损失恢复。
  • 中继日志（8.0后新增）：用于主从服务器架构中，从服务器用来存放主服务器二进制日志内容的一个中间文件。从服务器通过读取中继日志的内容，来同步主服务器上的操作。

  • 数据定义语句日志（8.0后新增）：记录数据定义语句执行的元数据操作。

    2 通用查询日志（general query log）

    通用查询日志用来记录用户的所有操作 ，包括启动和关闭MySQL服务、所有用户的连接开始时间和截止时间、发给MySQL数据库服务器的所有SQL指令等。当我们的数据发生异常时，查看通用查询日志，还原操作时的具体场景，可以帮助我们准确定位问题。
    启动通用查询日志（默认是关闭的）

  • 方式1：永久性方式

    1. //修改my.cnf或者my.ini配置文件来设置。在[mysqld]组下加入log选项，并重启MySQL服务。
    2. //如果不指定目录和文件名，通用查询日志将默认存储在MySQL数据目录中的hostname.log文件中，hostname表示主机名。
    3. [mysqld]
    4. general_log=ON
    5. general_log_file=[path[filename]] #日志文件所在目录路径，filename为日志文件名

  • 方式2：临时性方式

    1. //开启通用查询日志
    2. SET GLOBAL general_log=on;
    3. //设置日志文件保存位置
    4. SET GLOBAL general_log_file='path/filename';
    5. //关闭通用查询日志
    6. SET GLOBAL general_log=off;
    7. //查看设置后情况
    8. SHOW VARIABLES LIKE 'general_log%';

    3 二进制日志(bin Log)

    基本使用

    概念
    binlog即binary log二进制日志文件，也叫作变更日志（update log）。它以事件形式记录并保存在二进制文件中。通过这些信息，我们可以再现数据更新操作的全过程。

  • 它记录了数据库所有执行的DDL 和 DML 等数据库更新事件的语句，但是不包含没有修改任何数据的语句（如数据查询语句select、show等）。

  • 如果想要记录所有语句（例如，为了识别有问题的查询)，需要使用通用查询日志。

binlog主要应用场景：

  • 一是用于数据恢复，如果MySQL数据库意外停止，可以通过二进制日志文件来查看用户执行了哪些操作，对数据库服务器文件做了哪些修改，然后根据二进制日志文件中的记录来恢复数据库服务器。
  • 二是用于数据复制，由于日志的延续性和时效性，master把它的二进制日志传递给slaves来达到master-slave数据一致的目的。

可以说MySQL数据库的数据备份、主备、主主、主从都离不开binlog，需要依靠binlog来同步数据，保证数据一致性。
操作

  1. //1.0 查看记录二进制日志是否开启：在MySQL8中默认情况下，二进制文件是开启的。
  2. show variables like '%log_bin%';
  3. //2.0 查看BinLog文件
  4. mysqlbinlog -v "/var/lib/mysql/binlog/atguigu-bin.000002"
  5. //3.0 使用二进制文件恢复文件

其他操作：第17章_其它数据库日志.pdf · 资料文件 · 语雀
功能总结
二进制日志可以通过数据库的全量备份和二进制日志中保存的增量信息 ，完成数据库的无损失恢复 。但是，如果遇到数据量大、数据库和数据表很多（比如分库分表的应用）的场景，用二进制日志进行数据恢复，是很有挑战性的，因为起止位置不容易管理。在这种情况下，一个有效的解决办法是配置主从数据库服务器，甚至是一主多从的架构，把二进制日志文件的内容通过中继日志，同步到从数据库服务器中，这样就可以有效避免数据库故障导致的数据异常等问题。

bin log的写入和刷盘机制

写入机制
binlog的写入时机也非常简单

  • 系统在事务执行过程中，先把日志写到binlog cache，该阶段速度很快。
    • 系统会给每个线程分配一个块内存作为binlog cache，可以通过binlog_cache_size参数控制单个线程binlog cache大小，如果存储内容超过了这个参数，就要暂存到磁盘(Swap)中。
  • 事务提交的时候，再把binlog cache写到binlog文件中，即binlog的刷盘。分为两个阶段
    • write，把binglog cache日志写入到OS文件系统的page cache，并没有把数据持久化到磁盘，所以速度比较快。
    • fsync，将数据从OS的page cache持久化到磁盘。

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刷盘时机
write和fsync的时机，可以由参数sync_binlog控制，默认是0 。

  1. 为0的时候，表示每次提交事务都只write，由系统自行判断什么时候执行fsync。虽然性能得到提升，但是机器宕机，page cache里面的binglog 会丢失。如下图

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  1. 为了安全起见，可以设置为 1 ，表示每次提交事务都会执行fsync，就如同redo log 刷盘流程一样。
  2. 最后还有一种折中方式，可以设置为N(N>1)，表示每次提交事务都write，但累积N个事务后才fsync。

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bin log和redo log的对比

  • redo log它是物理日志 ，记录内容是”在某个数据页上做了什么修改”，属于InnoDB存储引擎层产生的。
  • binlog是逻辑日志 ，记录内容是语句的原始逻辑，类似于“给 ID=2 这一行的 c 字段加 1”，属于MySQL Server 层。
  • 虽然它们都属于持久化的保证，但是侧重点不同。
    • redo log让InnoDB存储引擎拥有了崩溃恢复能力。
    • bin log保证了MySQL集群架构的数据一致性。

      两阶段提交

      存在的问题

同一个事务在执行更新语句过程，会记录redo log与binlog两块日志，以基本的事务为单位，由于redo log与binlog的写入时机是不一样，其作用也是不一样的，这样在写入的时候会有些问题。
举个例子，一个插入数据的事务在提交后，redo log持久化成功了，准备进行binlog持久化的时候，此时服务器挂了，写入失败。mysql服务器重启后，由于redo log是用于InnoDB存储引擎用于确保事务数据一致性的，所以数据插入成功了，binlog是用于确保主从数据一致，此时binlog丢失了，从机没办法同步数据。所以出现了主机和从机不一致的情况。为了解决两份日志之间的逻辑一致问题，InnoDB存储引擎使用两阶段提交方案。

两阶段解决方案

事务的两阶段提交是指将 redo log 的写入拆成了两个步骤：prepare 和 commit。

  • prepare：redolog写入log buffer，并fsync持久化到磁盘，在redolog事务中记录2PC的XID，在redolog事务打上prepare标识。
  • commit：binlog写入log buffer，并fsync持久化到磁盘，在binlog事务中记录2PC的XID，同时在redolog事务打上commit标识

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1 数据库日志篇 - 图5

解决的效果

使用两阶段提交后，写入binlog时发生异常也不会有影响（redo log发现是prepare阶段并且binlog不存在）则会进行回滚。
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另一个场景，redo log设置commit阶段发生异常，那会不会回滚事务呢？并不会回滚事务，它会执行上图框住的逻辑，虽然redo log是处于prepare阶段，但是能通过事务id找到对
应的binlog日志，所以MySQL认为是完整的，就会提交事务恢复数据。
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4 慢查询日志（slow Query Log）

详见11 性能分析工具的使用：4S分析法下的Slow_Query_Log一节

5 错误日志（error log）

在MySQL数据库中，错误日志功能是默认开启的。而且，错误日志无法被关闭 ，MySQL错误日志是以文本文件形式进行存储。
通常情况下，管理员不需要查看错误日志。但是，MySQL服务器发生异常时，管理员可以从错误日商中找到发生异常的时间、原因，然后根据这些信息来解决异常。

  1. 查询错误日志的存储路径
  2. SHOW VARIABLES LIKE 'log_err%';

6 中继日志（relay log）

中继日志只在主从服务器架构的从服务器上存在。从服务器为了与主服务器保持一致，要从主服务器读取二进制日志的内容，并且把读取到的信息写入本地的日志文件中，这个从服务器本地的日志文件就叫中继日志。然后，从服务器读取中继日志，并根据中继日志的内容对从服务器的数据进行更新，完成主从服务器的数据同步。搭建好主从服务器之后，中继日志默认会保存在从服务器的数据目录下。