3分钟扫盲Mysql的binlog
日志是 Mysql 数据库的重要组成部分，日志记录着数据库运行期间各种状态信息。Mysql常见的日志如下所示：
Mysql 日志主要包括错误日志、查询日志、慢查询日志、事务日志、二进制日志几大类。其中比较重要的就是binlog、redo log和undo log，今天我们介绍一下binlog。
1、认识binlog
binlog是用来记录数据库执行的写操作（如update、delete、add等）的信息，binlog是以二进制（二进制的特点：体积小、恢复数据速度快）的形式保存在磁盘中，通过命令（SHOW VARIABLES LIKE ‘log_bin%’;）可以查询binlog的基本信息，如下图所示：
其中key=log_bin，value=ON表示开启了binlog日志；log_bin_basename显示binlog的存储位置，我们进入到这个二进制文件的存储目录查看一下binlog，如下图是本地存储的 bi n log
binlog属于Mysql的逻辑日志，它是由Server层进行记录，如下图所示：
M ysql数据库的任何存储引擎的都会记录binlog日志。binlog是通过追加的方式进行写入的，可以通过max_binlog_size参数设置单个binlog 文件的大小，每当文件大小达到给定值之后就会生成新的文件来保存日志。如下是查询单个binlog大小的查询结果（命令：SHOW VARIABLES LIKE ‘max_binlog_size%’）：
2、binlog的格式
binlog日志有三种格式，分别为STATMENT、ROW和MIXED。在MySQL 5.7.7前默认的格式是STATEMENT，MySQL 5.7.7后默认值是ROW。
（1） STATMENT
该格式是基于SQL语句的复制，每一条修改数据的SQL语句会记录到binlog中，如执行一条更新的sql（update order set status = 1 where orderId = 123456），binlog记录如下如所示：
STATMENT格式有自己的优势也有一定的弊端，如下整理其优势和劣势：
| 优点 | 不需要记录每一行的变化，减少了binlog日志量，节约了IO，从而提高了性能 |
|---|---|
| 缺点 | 在某些情况下会导致主从数据不一致，比如执行sysdate()、sleep()等 |
（2）ROW
基于行的复制是不记录每条SQL语句的上下文信息，仅需记录哪条数据被修改了。记录的不再是简单的SQL语句了，还包含了操作的具体数据。
row格式的binlog优缺点如下所示：
| 优点 | 不会出现某些特定情况下的存储过程、或function、或trigger的调用和触发无法被正确复制的问题 |
|---|---|
| 缺点 | 会产生大量的日志，尤其是alter table的时候会让日志暴涨 |
（3） MIXED
基于STATMENT和ROW两种模式的混合复制，一般复制使用STATEMENT模式保存binlog，对于STATEMENT模式无法复制的操作使用ROW模式保存binlog。
MySQL会判断这条SQL语句是否会引起数据不一致，如果是就用row格式，否则就用statement格式。
3、binlog的刷盘机制
对于 Innodb存储引擎而言，只有在事务提交时才会记录 binlog，那么 binlog在什么时候通过什么样的方式将内存中的数据刷到磁盘呢?
binlog的写入时机是事务执行过程中，先把日志写到binlog cache上（系统会给每个线程分配一块作为binlog cache的内存），当事务提交的时候再把binlog cache写到文件缓存系统（page cache），最后由mysql的sync_ binlog参数控制何时将page cache上的binlog数据写到磁盘上，如下图所示：
binlog cache执行write的时候把日志写入到page cache上的速度很快，因为此时并没有把数据持久化硬盘。当执行fsync才是将binlog数据持久化到硬盘上。
write和fsync的执行时机都是可以由参数sync_binlog控制，此参数可以配置成0、1、N(N>1)等值，如下是设置这几种值的含义：
| 0 | 每次提交事务都只会write，不去强制要求，由系统自行判断何时写入磁盘上。 |
|---|---|
| 1 | 每次提交事务的时候都会执行fsync写入磁盘 |
| N(N>1) | 每次提交事务都会write，但是积累N个事务后才fsync写入磁盘 |
sync_binlog最安全的是设置为1，Mysql5.7后从性能和可靠性之间做出了平衡，默认值采用 sync_binlog=1的方式。在实际的工作中可以将sync_binlog的值适当调大，通过牺牲一定的可靠性来获取更好的性能。
4、binlog的作用
在实际应用中binlog 的主要使用场景是主从复制和数据恢复。
（1）主从复制
主从复制的原理如下所示：
在Master端开启binlog之后，通过将binlog发送到各个Slave端，Slave端使用binlog同步数据，从而达到主从数据一致性的需求。但是复制过程有一个很重要的限制，就是复制操作在从库上是串行化的，也就是说主库上的并行更新操作不能在从库上并行操作。
Mysql主从同步就可以有三种模式，分别是同步复制、异步复制和半同步复制。
（2）数据恢复
当数据库发生变更时binlog会记录数据库中的所有变化，需要恢复的时候可以通过mysqlbinlog工具，根据binlog中的开始位置和结束位置或者开始时间和结束时间还原本部分操作，结束位置或者结束时间一般是数据被破坏或删除之前的位置。
总结：
（1）binlog是server层产生的用于记录数据写操作变更的二进制文件，它属于逻辑日志，使用任何存储引擎的Mysql都会记录binlog日志。
（2）binlog的有三种数据格式，分别为STATMENT、ROW和MIXED。
（3）binlog的刷盘是通过 syn c binlog参数控制，不同的参数值有不同的效果，Mysql5.7后默认使用的 syn c binlog=1。
（4）binlog的主要作用有主从复制和数据恢复。
