mysql日志体系大盘点

MySql日志文件主要包含：错误日志、慢查询日志、事务日志、二进制日志等

Mysql的日志配置可以通过命令 

show global variables like '%log%'; 

执行的结果如下

"back_log"    "80"
"binlog_cache_size"    "32768"
"binlog_checksum"    "CRC32"
"binlog_direct_non_transactional_updates"    "OFF"
"binlog_error_action"    "ABORT_SERVER"
"binlog_format"    "ROW"
"binlog_group_commit_sync_delay"    "0"
"binlog_group_commit_sync_no_delay_count"    "0"
"binlog_gtid_simple_recovery"    "ON"
"binlog_max_flush_queue_time"    "0"
"binlog_order_commits"    "ON"
"binlog_row_image"    "FULL"
"binlog_rows_query_log_events"    "OFF"
"binlog_stmt_cache_size"    "32768"
"expire_logs_days"    "0"
"general_log"    "OFF"
"general_log_file"    "DESKTOP-VH518HU.log"
"innodb_api_enable_binlog"    "OFF"
"innodb_flush_log_at_timeout"    "1"
"innodb_flush_log_at_trx_commit"    "1"
"innodb_locks_unsafe_for_binlog"    "OFF"
"innodb_log_buffer_size"    "1048576"
"innodb_log_checksums"    "ON"
"innodb_log_compressed_pages"    "ON"
"innodb_log_file_size"    "50331648"
"innodb_log_files_in_group"    "2"
"innodb_log_group_home_dir"    "."
"innodb_log_write_ahead_size"    "8192"
"innodb_max_undo_log_size"    "1073741824"
"innodb_online_alter_log_max_size"    "134217728"
"innodb_undo_log_truncate"    "OFF"
"innodb_undo_logs"    "128"
"log_bin"    "OFF"
"log_bin_basename"    
"log_bin_index"    
"log_bin_trust_function_creators"    "OFF"
"log_bin_use_v1_row_events"    "OFF"
"log_builtin_as_identified_by_password"    "OFF"
"log_error"    ".DESKTOP-VH518HU.err"
"log_error_verbosity"    "3"
"log_output"    "FILE"
"log_queries_not_using_indexes"    "OFF"
"log_slave_updates"    "OFF"
"log_slow_admin_statements"    "OFF"
"log_slow_slave_statements"    "OFF"
"log_statements_unsafe_for_binlog"    "ON"
"log_syslog"    "ON"
"log_syslog_tag"    
"log_throttle_queries_not_using_indexes"    "0"
"log_timestamps"    "UTC"
"log_warnings"    "2"
"max_binlog_cache_size"    "18446744073709547520"
"max_binlog_size"    "1073741824"
"max_binlog_stmt_cache_size"    "18446744073709547520"
"max_relay_log_size"    "0"
"relay_log"    
"relay_log_basename"    "C:ProgramDataMySQLMySQL Server 5.7DataDESKTOP-VH518HU-relay-bin"
"relay_log_index"    "C:ProgramDataMySQLMySQL Server 5.7DataDESKTOP-VH518HU-relay-bin.index"
"relay_log_info_file"    "relay-log.info"
"relay_log_info_repository"    "FILE"
"relay_log_purge"    "ON"
"relay_log_recovery"    "OFF"
"relay_log_space_limit"    "0"
"slow_query_log"    "ON"
"slow_query_log_file"    "DESKTOP-VH518HU-slow.log"
"sql_log_off"    "OFF"
"sync_binlog"    "1"
"sync_relay_log"    "10000"
"sync_relay_log_info"    "10000"

一、错误日志

如上查询的配置文件中，log_error 就是配置的错误日志文件的存储位置，mysql的错误日志是强制开启的。主要记录mysql服务器每次启动和关闭时的详细信息，以及运行过程中所有的比较严重的警告信息和错误信息等，内容格式如下:

2019-07-28T09:05:15.396749Z 9 [Note] Aborted connection 9 to db: 'unconnected' user: 'root' host: 'localhost' (Got an error reading communication packets)
2019-07-28T10:34:57.643413Z 0 [Warning] TIMESTAMP with implicit DEFAULT value is deprecated. Please use --explicit_defaults_for_timestamp server option (see documentation for more details).
2019-07-28T10:34:57.646421Z 0 [Warning] 'NO_ZERO_DATE', 'NO_ZERO_IN_DATE' and 'ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO' sql modes should be used with strict mode. They will be merged with strict mode in a future release.
2019-07-28T10:34:57.660459Z 0 [Note] C:Program FilesMySQLMySQL Server 5.7inmysqld.exe (mysqld 5.7.17-log) starting as process 2548 ...
2019-07-28T10:34:57.762731Z 0 [Note] InnoDB: Mutexes and rw_locks use Windows interlocked functions
2019-07-28T10:34:57.764737Z 0 [Note] InnoDB: Uses event mutexes
2019-07-28T10:34:57.774763Z 0 [Note] InnoDB: _mm_lfence() and _mm_sfence() are used for memory barrier
2019-07-28T10:34:57.781781Z 0 [Note] InnoDB: Compressed tables use zlib 1.2.3
2019-07-28T10:34:57.784789Z 0 [Note] InnoDB: Adjusting innodb_buffer_pool_instances from 8 to 1 since innodb_buffer_pool_size is less than 1024 MiB
2019-07-28T10:34:57.810859Z 0 [Note] InnoDB: Number of pools: 1
2019-07-28T10:34:57.823893Z 0 [Note] InnoDB: Not using CPU crc32 instructions
2019-07-28T10:34:57.834922Z 0 [Note] InnoDB: Initializing buffer pool, total size = 8M, instances = 1, chunk size = 8M
2019-07-28T10:34:57.840938Z 0 [Note] InnoDB: Completed initialization of buffer pool
2019-07-28T10:34:57.902190Z 0 [Note] InnoDB: Highest supported file format is Barracuda.
2019-07-28T10:34:57.910212Z 0 [Note] InnoDB: Log scan progressed past the checkpoint lsn 172728817
2019-07-28T10:34:57.910212Z 0 [Note] InnoDB: Doing recovery: scanned up to log sequence number 172728826
2019-07-28T10:34:57.912216Z 0 [Note] InnoDB: Doing recovery: scanned up to log sequence number 172728826
2019-07-28T10:34:57.912216Z 0 [Note] InnoDB: Database was not shutdown normally!
2019-07-28T10:34:57.913219Z 0 [Note] InnoDB: Starting crash recovery.
2019-07-28T10:34:58.941953Z 0 [Note] InnoDB: Removed temporary tablespace data file: "ibtmp1"
2019-07-28T10:34:58.941953Z 0 [Note] InnoDB: Creating shared tablespace for temporary tables
2019-07-28T10:34:58.942956Z 0 [Note] InnoDB: Setting file '.ibtmp1' size to 12 MB. Physically writing the file full; Please wait ...
2019-07-28T10:34:59.177579Z 0 [Note] InnoDB: File '.ibtmp1' size is now 12 MB.
2019-07-28T10:34:59.181591Z 0 [Note] InnoDB: 96 redo rollback segment(s) found. 96 redo rollback segment(s) are active.
2019-07-28T10:34:59.182593Z 0 [Note] InnoDB: 32 non-redo rollback segment(s) are active.
2019-07-28T10:34:59.182593Z 0 [Note] InnoDB: Waiting for purge to start
2019-07-28T10:34:59.239188Z 0 [Note] InnoDB: 5.7.17 started; log sequence number 172728826
2019-07-28T10:34:59.245204Z 0 [Note] InnoDB: Loading buffer pool(s) from C:ProgramDataMySQLMySQL Server 5.7Dataib_buffer_pool
2019-07-28T10:34:59.253225Z 0 [Note] Plugin 'FEDERATED' is disabled.
2019-07-28T10:34:59.331405Z 0 [Note] InnoDB: Buffer pool(s) load completed at 190728 18:34:59
2019-07-28T10:34:59.331405Z 0 [Warning] Failed to set up SSL because of the following SSL library error: SSL context is not usable without certificate and private key
2019-07-28T10:34:59.332409Z 0 [Note] Server hostname (bind-address): '*'; port: 3306
2019-07-28T10:34:59.378531Z 0 [Note] IPv6 is available.
2019-07-28T10:34:59.378531Z 0 [Note]   - '::' resolves to '::';
2019-07-28T10:34:59.379534Z 0 [Note] Server socket created on IP: '::'.
2019-07-28T10:34:59.643220Z 0 [Note] Event Scheduler: Loaded 0 events
2019-07-28T10:34:59.644222Z 0 [Note] Executing 'SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLES;' to get a list of tables using the deprecated partition engine. You may use the startup option '--disable-partition-engine-check' to skip this check. 
2019-07-28T10:34:59.645225Z 0 [Note] Beginning of list of non-natively partitioned tables
2019-07-28T10:34:59.920058Z 0 [Note] End of list of non-natively partitioned tables
2019-07-28T10:34:59.921060Z 0 [Note] C:Program FilesMySQLMySQL Server 5.7inmysqld.exe: ready for connections.
Version: '5.7.17-log'  socket: ''  port: 3306  MySQL Community Server (GPL)

二、慢查询日志

 慢查询日志主要记录mysql中执行的时间比较长的sql，默认的阈值是10秒，执行时间超过10秒的sql语句就会被慢查询日志所记录，慢查询日志的配置可以在mysql的配置文件中配置

slow-query-log=1  // 0表示关闭；1表示打开
slow_query_log_file="DESKTOP-VH518HU-slow.log" //慢查询日志文件的存储位置
long_query_time=10 //单位为秒，表示慢查询时间，默认超过10秒算一次慢查询

 慢查询是从sql语句开始执行到语句结束为止，包含了获取锁、检索数据、返回数据等一系列过程。如果一条很简单的sql语句在执行的过程中需要获取一个锁，而锁又被另一个事务所占用，也会可能被慢查询所记录

三、事务日志

InnoDB的事务日志包括 redo log 和 undo log 两种，

redo log 是指重做日志，提供前滚操作，通常是物理日志，记录的是数据页的物理修改，而不是某一行或某几行修改情况，用来恢复提交后的物理数据页

undo log 是值回滚日志，提供回滚操作，用来回滚记录到某个版本，一般是逻辑日志，根据每行记录进行回滚

3.1、redo log（重做日志）

 redo log 包含三个部分 :

redo log buffer：innodb的缓冲区，mysql的innodb是运行在操作系统的用户空间，当事务提交时，会先将redo log写入内存中，也就是用户空间的内存

os buffer：内核空间的缓冲区，redo log需要最终刷盘成日志文件，就需要通过内核空间将日志保存到磁盘，所以需要将用户空间的redo log buffer先写入内核空间的os buffer

redo log file：磁盘上的redo log文件，落盘之后就相当于redo log 持久化完成

所以redo log的持久化步骤就如下图所示：

 先将用户空间中的 redo log buffer 写入到内核空间的 os buffer，然后通过fsync方法将内核空间中的数据写入磁盘中的redo log file文件

redo log刷盘的方式有三种，可以提供配置innodb_flush_log_at_trx_commit 来进行配置，表示事务提交之后如何将log buffer刷新到磁盘，默认的值为1,

当值为0时：事务提交时，不会将redo log buffer 写入 os buffer，而是每秒将redo log buffer写入os buffer，并且调用 fsync（）将os buffer 写入 redo log file

当值为1时：事务提交时，会将redo log buffer 写入os buffer，并且调用 fsync（）将 os buffer 写入redo log file （默认配置，系统故障也不会丢失数据，但是IO性能较差）

当值为2时：事务提交时，会将redo log buffer 写入os buffer，但是不立即执行fsync（），而是每秒执行一次fsync（）将os buffer 写入 redo log file

默认情况下会采用值为1的配置，因为这样才能保证数据不会丢失，而其他两种情况下性能差不多，都比1的情况要好很多，但是极端情况下会丢失1秒钟的数据，在高并发的情况下，1秒钟的数据量也是很大的。

redo log的格式

innodb存储数据的单位是页，所以redo log也是基于页的格式来记录，默认情况下，innodb 页大小为16K，而redo log由很多的redo block，每个redo block为512个字节，一页可以存放很多的log block，

而log block中记录的是数据页的变化，格式如下：

redo_log_type ： 占用1个字节，表示redo log 的日志类型

space：表示表空间的ID，采用压缩的方式后，占用的空间可能小于4字节

page_no：表示页的偏移量，同样是压缩后的

redo_log_body：重做日志的数据部分

3.2、undo log （回滚日志）

undo log 可以提供回滚和多个行版本控制（MVCC）

当事务提交时，不仅需要保持redo log，还会记录undo log，如果事务失败或回滚了，就需要通过undo log进行回滚

undo log 记录的是逻辑日志，如当事务提交的时一个delete语句，那么undo log中记录的就是相对应的 insert 语句，相当于是事务sql的 相反操作。

当执行rollback时，就可以从undo log中的逻辑记录读取到相应的内容并进行回滚。有时候应用到行版本控制的时候，也是通过undo log来实现的：当读取的某一行被其他事务锁定时，它可以从undo log中分析出该行记录以前的数据是什么，从而提供该行版本信息，让用户实现非锁定一致性读取。

另外 undo log 也会产生 redo log

四、二进制日志（bin log ）

 bin log 日志是用来记录数据库的更新操作（insert、update、delete），主要用来mysql数据库的恢复和主从同步，mysql的主从同步就是通过主节点将bin log 发送给从节点，从节点通过bin log 文件来更新数据达到数据一致性效果

 bin log的相关配置可以通过命令 show variables like '%log_bin%' 来查询，默认是关闭的

bin log 的格式主要通过参数 binlog_format 来控制，主要有三种 statement、row、mixed

当值为 statement 时：bin log中存储执行的具体sql语句，比如 insert、update、delete等，但是可能会出现数据不一致的情况，比如sql语句中使用了 NOW()、SLEEP()等实时性的函数时，每次执行都会结果不一样

当值为 row 时：bin log 中存储了更新的所有行的最新数据，这样就解决的数据不一致问题，但是日志文件会比较大，如第一种方案每个sql只会产生一条日志，而采用row的方式可能一条update操作会影响多条记录，就会产生多条的日志，

而如果更新的是整个表，就会将整个表的数据都会记录到日志中，显然这种方式也有很大的缺陷

当值为 mixed 时：bin log会根据具体的sql语句采用 第一种 或是 第二种方式，相当于是结合了两种方式的优点

bin log 的记录时间

bin log 日志是事务提交之后就会写入，也可以是异步的，可以通过配置sync_binlog 参数，当sync_binlog=n时，表示执行n条sql语句写入一次，如果设置值为1，则表示每一次sql事务提交都会同步写到磁盘中

实际也是写入os buffer，和redo log一样，都是通过innodb_flush_log_at_trx_commit的配置来决定何时刷盘

innodb通过记录 redo log 、undo log和bin log 可以保证数据的持久性、一致性和 原子性，而且当数据库启动恢复时也可以根据redo log来进行数据库的恢复操作