MySQL学习(九)小结(转载)

发布时间:2022-07-03 发布网站:脚本宝典
脚本宝典收集整理的这篇文章主要介绍了MySQL学习(九)小结(转载)脚本宝典觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

前言

文章总结于<<MySQL45讲>> ,非原创. 主要的内容的是关于 redo LOGbin log

问题

追问1:MySQL怎么知道binlog是完整的?

回答:一个事务的binlog是有完整格式的:

statement格式的binlog,最后会有COMMIT; row格式的binlog,最后会有一个XID event。 另外,在MySQL 5.6.2版本以后,还引入了binlog-checksum参数,用来验证binlog内容的正确性。对于binlog日志由于磁盘原因,可能会在日志中间出错的情况,MySQL可以通过校验checksum的结果来发现。所以,MySQL还是有办法验证事务binlog的完整性的。

追问2:redo log 和 binlog是怎么关联起来的?

回答:它们有一个共同的数据字段,叫XID。崩溃恢复的时候,会按顺序扫描redo log:

如果碰到既有PRepare、又有commit的redo log,就直接提交; 如果碰到只有parepare、而没有commit的redo log,就拿着XID去binlog找对应的事务。

追问3:处于prepare阶段的redo log加上完整binlog,重启就能恢复,MySQL为什么要这么设计?

回答:其实,这个问题还是跟我们在反证法中说到的数据与备份的一致性有关。在时刻B,也就是binlog写完以后MySQL发生崩溃,这时候binlog已经写入了,之后就会被从库(或者用这个binlog恢复出来的库)使用。

所以,在主库上也要提交这个事务。采用这个策略,主库和备库的数据就保证了一致性。

追问4:如果这样的话,为什么还要两阶段提交呢?干脆先redo log写完,再写binlog。崩溃恢复的时候,必须得两个日志都完整才可以。是不是一样的逻辑?

回答:其实,两阶段提交是经典的分布式系统问题,并不是MySQL独有的。

如果必须要举一个场景,来说明这么做的必要性的话,那就是事务的持久性问题。

对于InnoDB引擎来说,如果redo log提交完成了,事务就不能回滚(如果这还允许回滚,就可能覆盖掉别的事务的更新)。而如果redo log直接提交,然后binlog写入的时候失败,InnoDB又回滚不了,数据和binlog日志又不一致了。

两阶段提交就是为了给所有人一个机会,当每个人都说“我ok”的时候,再一起提交。

追问5:不引入两个日志,也就没有两阶段提交的必要了。只用binlog来支持崩溃恢复,又能支持归档,不就可以了?

回答:这位同学意思是,只保留binlog,然后可以把提交流程改成这样:… -> “数据更新到内存” -> “写 binlog” -> “提交事务”,是不是也可以提供崩溃恢复的能力?

答案是不可以。

如果说历史原因的话,那就是InnoDB并不是MySQL的原生存储引擎。MySQL的原生引擎是MyISam,设计之初就有没有支持崩溃恢复。

InnoDB在作为MySQL的插件加入MySQL引擎家族之前,就已经是一个提供了崩溃恢复和事务支持的引擎了。

InnoDB接入了MySQL后,发现既然binlog没有崩溃恢复的能力,那就用InnoDB原有的redo log好了。

而如果说实现上的原因的话,就有很多了。就按照问题中说的,只用binlog来实现崩溃恢复的流程,我画了一张示意图,这里就没有redo log了。

MySQL学习(九)小结(转载)

图2 只用binlog支持崩溃恢复 这样的流程下,binlog还是不能支持崩溃恢复的。我说一个不支持的点吧:binlog没有能力恢复“数据页”。

如果在图中标的位置,也就是binlog2写完了,但是整个事务还没有commit的时候,MySQL发生了crash。

重启后,引擎内部事务2会回滚,然后应用binlog2可以补回来;但是对于事务1来说,系统已经认为提交完成了,不会再应用一次binlog1。

但是,InnoDB引擎使用的是WAL技,执行事务的时候,写完内存和日志,事务就算完成了。如果之后崩溃,要依赖于日志来恢复数据页。

也就是说在图中这个位置发生崩溃的话,事务1也是可能丢失了的,而且是数据页级的丢失。此时,binlog里面并没有记录数据页的更新细节,是补不回来的。

你如果要说,那我优化一下binlog的内容,让它来记录数据页的更改可以吗?但,这其实就是又做了一个redo log出来。

所以,至少现在的binlog能力,还不能支持崩溃恢复。

追问6:那能不能反过来,只用redo log,不要binlog?

回答:如果只从崩溃恢复的角度来讲是可以的。你可以把binlog关掉,这样就没有两阶段提交了,但系统依然是crash-safe的。

但是,如果你了解一下业界各个公司的使用场景的话,就会发现在正式的生产库上,binlog都是开着的。因为binlog有着redo log无法替代的功能。

一个是归档。redo log是循环写,写到末尾是要回到开头继续写的。这样历史日志没法保留,redo log也就起不到归档的作用。

一个就是MySQL系统依赖于binlog。binlog作为MySQL一开始就有的功能,被用在了很多地方。其中,MySQL系统高可用的基础,就是binlog复制。

还有很多公司有异构系统(比如一些数据分析系统),这些系统就靠消费MySQL的binlog来更新自己的数据。关掉binlog的话,这些下游系统就没法输入了。

总之,由于现在包括MySQL高可用在内的很多系统机制都依赖于binlog,所以“鸠占鹊巢”redo log还做不到。你看,发展生态是多么重要

追问7:redo log一般设置多大?

回答:redo log太小的话,会导致很快就被写满,然后不得不强行刷redo log,这样WAL机制的能力就发挥不出来了。

所以,如果是现在常见的几个TB的磁盘的话,就不要太小气了,直接将redo log设置为4个文件、每个文件1GB吧。

追问8:正常运行中的实例,数据写入后的最终落盘,是从redo log更新过来的还是从buffer pool更新过来的呢? 回答:这个问题其实问得非常好。这里涉及到了,“redo log里面到底是什么”的问题。

实际上,redo log并没有记录数据页的完整数据,所以它并没有能力自己去更新磁盘数据页,也就不存在“数据最终落盘,是由redo log更新过去”的情况。

如果是正常运行的实例的话,数据页被修改以后,跟磁盘的数据页不一致,称为脏页。最终数据落盘,就是把内存中的数据页写盘。这个过程,甚至与redo log毫无关系。

在崩溃恢复场景中,InnoDB如果判断到一个数据页可能在崩溃恢复的时候丢失了更新,就会将它读到内存,然后让redo log更新内存内容。更新完成后,内存页变成脏页,就回到了第一种情况的状态。

追问9:redo log buffer是什么?是先修改内存,还是先写redo log文件?

回答:这两个问题可以一起回答。

在一个事务的更新过程中,日志是要写多次的。比如下面这个事务:

begin;
insert into t1 ...
insert into t2 ...
commit;

这个事务要往两个表中插入记录,插入数据的过程中,生成的日志都得先保存起来,但又不能在还没commit的时候就直接写到redo log文件里。

所以,redo log buffer就是一块内存,用来先存redo日志的。也就是说,在执行第一个insert的时候,数据的内存被修改了,redo log buffer也写入了日志。

但是,真正把日志写到redo log文件(文件名是 ib_logfile+数字),是在执行commit语句的时候做的。

(这里说的是事务执行过程中不会“主动去刷盘”,以减少不必要的IO消耗。但是可能会出现“被动写入磁盘”,比如内存不够、其他事务提交等情况。

单独执行一个更新语句的时候,InnoDB会自己启动一个事务,在语句执行完成的时候提交。过程跟上面是一样的,只不过是“压缩”到了一个语句里面完成。

参考资料

  • http://scholar.hedasudi.COM/ (谷歌搜索
  • https://cloud.tencent.com/develoPEr/article/1417482 (redo log)
  • https://www.one-tab.com/page/86HwR8klRGaOmeH3vUkdCw
  • https://www.cnblogs.com/geaozhang/p/7241744.htML

脚本宝典总结

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