引言

在數據庫中，日志文件記錄了數據庫運行的各方面信息，對于數據庫的正常運行起著重要作用。在MySQL數據庫中，主要包括了Redolog日志、Undolog日志、Binlog日志、Relaylog日志、GeneralQuery Log日志、SlowQuery Log日志以及Errorlog日志。這些日志共同構成了MySQL數據庫的日志體系，在本文中會逐一對這些日志的作用進行介紹。

一、事務日志

MySQL InnoDB 引擎中，事務日志主要由兩個部分組成，分別是Redolog和Undolog。其中Redolog也稱為重做日志，用于保證事務的原子性和持久性，在崩潰恢復期間糾正不完整事務寫入的數據。而Undolog主要是記錄數據改動的前映像信息，用來實現事務回滾和MVCC功能。

1.1、Redo log 的基本概念

Redo日志主要包含了兩部分：

1)Redo Log Buffer(日志緩沖區)，是位于內存中的一塊區域，主要用于緩存要寫入磁盤日志文件中的數據。

2)Redo Log File，位于磁盤上，持久化Log Buffer中的日志數據。建庫后，默認會創建名為ib_logfile0和ib_logfile1的兩個文件。

為了保證日志的持久性，InnoDB存儲引擎通過ForceLog at commit機制實現，即當事務提交時，必須先將該事務的所有日志寫入到重做日志中。在InnoDB的默認設置下(innodb_flush_method)，每次將RedoLog Buffer中日志更新到磁盤中的日志文件時，先將重做日志緩沖寫入到文件系統緩存，然后調用一次操作系統的fsync操作寫入Redolog file，其過程如下圖所示。

圖 1 log buffer到log file寫入過程

針對為了保證嚴格遵守ACID特性和磁盤IO性能取舍的問題，在MySQLInnoDB引擎中還有一個參數innodb_flush_log_at_trx_commit，用來控制Logbuffer中的日志刷新到磁盤的策略，其策略如下：

1)當設置為1時(default)，事務每次提交時都會將Log buffer中的日志寫入操作系統緩存并調用fsync寫入到Redo log file中。這樣可以保證每一個事務日志不丟失。

2)當設置為0時，并不會在事務提交時一并將Log buffer中的日志 fsync到Redo log file中,而是根據innodb_flush_log_at_timeout(default=1) 參數設置的固定時間頻率(s)，定期將log buffer日志持久化到Redo log file。這樣就有可能會在異常宕機時，意外丟失一部分redo 日志，造成了部分事務日志丟失。

3)當設置為2時，會在事務提交時將Log buffer中的日志寫入到Redo log file，但僅寫入文件系統的緩存中，不進行fsync操作。這樣也不能完全保證一個事務中所有日志的完整性，如果當系統宕機，也可能會造成沒有fsync到磁盤中的日志丟失。

1.2 Undo log 的基本概念

Undo log是與單個讀寫事務關聯的undo日志記錄的集合，undolog記錄包含關于如何撤消事務對聚簇索引記錄的最新更改的信息。Undolog存放在數據庫內部的一個特殊段(segment)中，稱為undosegment，位于共享表空間內。

Undolog 在數據庫中主要實現了兩個功能分別是事務的回滾和MVCC。

二、Binlog

Binlog(二進制日志)是MySQLServer層維護的一種二進制日志，主要記錄了數據庫中所有的DDL操作和DML操作，但Binlog中不會記錄SELECT和SHOW這類查詢語句，Binlog語句是以”事務”的形式保存在磁盤中。

2.1主要作用

1)復制：在MySQL源端開啟Binlog，并向從端發送源端生成的binlog，再由從端回放日志實現與源端數據一致。

2)數據恢復：通過Binlog日志實現指定時間點的數據恢復。

2.2 Binlog日志的格式

在my.cnf文件中設置log_bin=/DIRECTORY_NAME/file_name參數，開啟。

Binlog日志主要有三種格式，可以在my.cnf文件中通過–binlog_format參數進行設置。

1)STATEMENT

基于SQL語句模式，日志中記錄是執行語句和上下文環境。該模式下生成的日志量較少所以減少了對磁盤IO的影響，提高了性能。

2)ROW

基于行的模式，會將每一行的變化都記錄到日志中，相較于statement格式，其日志內容要大很多，對磁盤IO影響較大，但是由于記錄了每行數據修改的細節，因此不會發生某些特定情況下從庫無法復制的情況發生。

3)MIXED

混合模式，即混合了Statement和Row兩種日志格式，是MySQL默認的日志格式。在混合模式下，MySQL會默認使用基于SQL語句的日志記錄模式(Statement)，但是在一些特殊的場景下會自動切換到基于行的日志記錄模式。

三、Relay log

Relay log(中繼日志)是在MySQL主從復制時產生的日志，在MySQL的主從復制主要涉及到三個線程:

1) Log dump線程：向從庫的IO線程傳輸主庫的Binlog日志

2) IO線程：向主庫請求Binlog日志，并將Binlog日志寫入到本地的relay log中。

3) SQL線程：讀取Relay log日志，將其解析為SQL語句并逐一執行。

圖2

從圖2中可以看出，從庫的IO線程接收到主庫的logdump線程傳遞的Binlog日志后，會將其寫入到本地的一個日志中，這個日志就是Relaylog。在文件目錄中，一般由多個host_name-relay-bin.nnnnnn 的日志文件和host_name-relay-bin.index索引文件組成，其中日志文件記錄的是事務中修改數據的信息，索引文件記錄的是使用過的日志文件信息。

Relaylog日志的格式與Binlog的一致，但是相較于Binlog多了master.info和relay-log.info兩個日志(默認存儲于數據文件目錄中)。master.info主要記錄上一次讀取到master同步過來的binlog的位置，從節點的連接信息和主節點信息，以及連接master和啟動復制必須的所有信息。relay-log.info主要記錄了從節點文件復制的進度，下一個事件從什么位置開始，由sql線程負責更新。

四、General Query Log

General QueryLog(通用查詢日志)記錄了用戶的所有操作，包括啟動和關閉MySQL服務、增刪改語句和查詢語句，需要注意查詢日志在binlog中是不記錄的。默認情況下，該日志是關閉狀態。

相關參數如下:

general_log = [0|1] --0關閉，1開啟
log-output = [TABLE|FILE|NONE] --設置日志輸出對象
general_log_file = [FILENAME] --設置輸出日志名稱

五、Slow Query Log

Slow QueryLog(慢速查詢日志)由SQL語句組成，記錄了所有執行時間超過參數log_query_time(秒)且掃描的記錄數不小于min_examined_row_limit的所有SQL語句的日志，慢查詢日志主要用于查找執行時間較長的語句。

默認情況下，管理語句和不使用索引的查詢語句是不會記錄在slowquery log中，不過可以通過設置參數log_slow_admin_statements和log_queries_not_using_indexes對這兩類語句進行監控。在MySQL中，管理語句被定義為ALTER TABLE，ANALYZETABLE, CHECK TABLE, CREATE INDEX, DROP INDEX, OPTIMIZE TABLE和REPAIRTABLE。

如果從文本日志中搜索一些慢查詢的語句，會非常消耗時間，MySQL推薦使用mysqldumpslow工具對慢查詢日志進行分類匯總。

相關參數如下:

long_query_time = 10 --默認是10s,最小值是0

slow_query_log[={0|1}] --也可以是布爾值(ON|OFF),默認是0，日志關閉。

slow_query_log_file=file_name --指定慢查詢日志文件名稱，默認host_name-slow.log

log-output = [TABLE|FILE|NONE] –設置日志輸出對象

六、Error log

ErrorLog(錯誤日志)包含mysqld啟動和關閉時間的記錄，以及診斷消息，如服務器啟動和關閉期間以及服務器運行時發生的錯誤、警告和注意事項。當數據庫出現故障導致無法運行時，可以通過查看該日志進行問題分析。

相關參數如下:

log-error [=file_name] --設置日志名稱

總結

MySQL數據庫的日志系統是一個較為龐大的體系，本文中僅僅是針對一些常見的日志做了簡要的介紹，在使用和參數設置中還有非常多的細節，大家也可以參考官方文檔進行詳細的學習。