MySQL Binlog解析

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摘要： 概述 MySQL的安裝能夠參考：Linux(CentOS)中經常使用軟件安裝，使用及異常——MySQL, VmTools MySQL關於Binlog的官方文檔：The Binary Log 基於Binlog的主備複製：MySQL主備複製原理、實現及異常處理 什麼是 Binlog MySQL Server 有四種類型的日誌——Error Log、General Query Log、Binary Log 和 Slow Query Log。

概述

MySQL的安裝能夠參考：Linux(CentOS)中經常使用軟件安裝，使用及異常——MySQL, VmTools

MySQL關於Binlog的官方文檔：The Binary Log

基於Binlog的主備複製：MySQL主備複製原理、實現及異常處理

什麼是 Binlog

MySQL Server 有四種類型的日誌——Error Log、General Query Log、Binary Log 和 Slow Query Log。

第一個是錯誤日誌，記錄 mysqld 的一些錯誤。第二個是通常查詢日誌，記錄 mysqld 正在作的事情，好比客戶端的鏈接和斷開、來自客戶端每條 Sql Statement 記錄信息；若是你想準確知道客戶端到底傳了什麼瞎 [嗶嗶] 玩意兒給服務端，這個日誌就很是管用了，不過它很是影響性能。第四個是慢查詢日誌，記錄一些查詢比較慢的 SQL 語句——這種日誌很是經常使用，主要是給開發者調優用的。

剩下的第三種就是 Binlog 了，包含了一些事件，這些事件描述了數據庫的改動，如建表、數據改動等，也包括一些潛在改動，好比 DELETE FROM ran WHERE bing = luan，然而一條數據都沒被刪掉的這種狀況。除非使用 Row-based logging，不然會包含全部改動數據的 SQL Statement。

那麼 Binlog 就有了兩個重要的用途——複製和恢復。好比主從表的複製，和備份恢復什麼的。

顯然，咱們執行SELECT等不設計數據變動的語句是不會記錄Binlog的，而涉及到數據更新則會記錄。要注意的是，對支持事務的引擎如InnoDB而言，必需要提交了事務纔會記錄Binlog。Binlog是在事務最終commit前寫入的，binlog何時刷新到磁盤跟參數sync_binlog相關。若是設置爲0，則表示MySQL不控制binlog的刷新，由文件系統去控制它緩存的刷新，而若是設置爲不爲0的值則表示每sync_binlog次事務，MySQL調用文件系統的刷新操做刷新binlog到磁盤中。設爲1是最安全的，在系統故障時最多丟失一個事務的更新，可是會對性能有所影響，通常狀況下會設置爲100或者0，犧牲必定的一致性來獲取更好的性能。

開啓和停用Binlog

經過配置/etc/my.cnf配置文件的log-bin選項：

[mysqld] log-bin=mysql-bin

這個須要重啓MySQL服務。 
可使用SET SQL_LOG_BIN=0命令中止使用日誌文件，而後能夠經過SET SQL_LOG_BIN=1命令來啓用。

Binlog的刪除

mysql> show variables like 'expire_log_days'; mysql> set global expire_log_days=3; //過時刪除 mysql> reset master; //刪除master的binlog mysql> reset slave; //刪除slave的中繼日誌 mysql> purge master logs before '2016-10-20 16:25:00';//刪除指定日期前的日誌索引中binlog日誌文件 mysql> purge master logs to 'binlog.000002';//刪除指定日誌文件

除了以上方法以外，也能夠採用操做系統的本地命令刪除文件。

Binlog文件的擴展

當遇到如下3種狀況時會從新生成一個新的日誌文件，文件序號遞增：

1. MySQL服務器中止或重啓時，MySQL會在重啓時生成一個新的日誌文件；
2. 使用flush logs命令；
3. 當binlog文件大小超過max_binlog_size系統變量配置的上限時；

binlog文件的最大值和默認值是1GB，該設置並不能嚴格控制binlog的大小，尤爲是binlog比較靠近最大值而又遇到一個比較大事務時，爲了保證事務的完整性，不可能作切換日誌的動做，只能將該事務的全部SQL都記錄到當前日誌，直到事務結束。

Binlog的日誌格式

binlog有三種格式：Statement, Row和Mixed.

• 基於SQL語句的複製（statement-based replication, SBR）
• 基於行的複製（row-based replication, RBR）
• 混合模式複製（mixed-based replication, MBR）

Statement

每一條會修改數據的sql都會記錄在binlog中。

優勢：不須要記錄每一行的變化，減小了binlog日誌量，節約了IO, 提升了性能。

缺點：因爲記錄的只是執行語句，爲了這些語句能在slave上正確運行，所以還必須記錄每條語句在執行的時候的一些相關信息，以保證全部語句能在slave獲得和在master端執行的時候相同的結果。另外mysql的複製，像一些特定函數的功能，slave可與master上要保持一致會有不少相關問題。

相比row能節約多少性能與日誌量，這個取決於應用的SQL狀況，正常同一條記錄修改或者插入row格式所產生的日誌量還小魚statement產生的日誌量，可是考慮到若是帶條件的update操做，以及整表刪除，alter表等操做，row格式會產生大量日誌，所以在考慮是否使用row格式日誌時應該根據應用的實際狀況，其所產生的日誌量會增長多少，以及帶來的IO性能問題。

Row

5.1.5版本的MySQL纔開始支持row level的複製,它不記錄sql語句上下文相關信息，僅保存哪條記錄被修改。

優勢： binlog中能夠不記錄執行的sql語句的上下文相關的信息，僅須要記錄那一條記錄被修改爲什麼了。因此row的日誌內容會很是清楚的記錄下每一行數據修改的細節。並且不會出現某些特定狀況下的存儲過程，或function，以及trigger的調用和觸發沒法被正確複製的問題.

缺點:全部的執行的語句當記錄到日誌中的時候，都將以每行記錄的修改來記錄，這樣可能會產生大量的日誌內容。

新版本的MySQL中對row level模式也被作了優化，並非全部的修改都會以row level來記錄，像遇到表結構變動的時候就會以statement模式來記錄，若是sql語句確實就是update或者delete等修改數據的語句，那麼仍是會記錄全部行的變動。

Mixed

從5.1.8版本開始，MySQL提供了Mixed格式，實際上就是Statement與Row的結合。 
在Mixed模式下，通常的語句修改使用statment格式保存binlog，如一些函數，statement沒法完成主從複製的操做，則採用row格式保存binlog，MySQL會根據執行的每一條具體的sql語句來區分對待記錄的日誌形式，也就是在Statement和Row之間選擇一種。

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詳述

查看Binlog文件

查看當前服務器使用的二進制文件及大小：

mysql> show binary logs; +------------------+-----------+ | Log_name | File_size | +------------------+-----------+ | mysql-bin.000001 | 126 | | mysql-bin.000002 | 126 | | mysql-bin.000003 | 6819 | | mysql-bin.000004 | 2749 | | mysql-bin.000005 | 1475 | +------------------+-----------+

顯示主服務器使用的二進制文件及大小：

mysql> show master logs; +------------------+-----------+ | Log_name | File_size | +------------------+-----------+ | mysql-bin.000001 | 126 | | mysql-bin.000002 | 126 | | mysql-bin.000003 | 6819 | | mysql-bin.000004 | 2749 | | mysql-bin.000005 | 1475 | +------------------+-----------+

顯示當前使用的二進制文件及所處位置：

mysql> show master status; +------------------+----------+--------------+------------------+ | File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | +------------------+----------+--------------+------------------+ | mysql-bin.000005 | 1475 | | | +------------------+----------+--------------+------------------+

binlog_do_db：此參數表示只記錄製定數據庫的二進制日誌 
binlog_ignore_db：此參數標示不記錄指定的數據庫的二進制日誌

須要查看某個具體binlog文件的內容時，以「mysql-bin.000005」爲例。 
在MySQL客戶端輸入：show binlog events in 「mysql-bin.000005」; 
效果以下所示：

mysql> show binlog events in 'mysql-bin.000005'; +------------------+-----+-------------+-----------+-------------+---------------------------------------+ | Log_name | Pos | Event_type | Server_id | End_log_pos | Info | +------------------+-----+-------------+-----------+-------------+---------------------------------------+ | mysql-bin.000005 | 4 | Format_desc | 2 | 107 | Server ver: 5.5.51-log, Binlog ver: 4 | | mysql-bin.000005 | 107 | Query | 2 | 181 | BEGIN | | mysql-bin.000005 | 181 | Table_map | 2 | 239 | table_id: 44 (canal_test.company) | | mysql-bin.000005 | 239 | Write_rows | 2 | 287 | table_id: 44 flags: STMT_END_F | | mysql-bin.000005 | 287 | Xid | 2 | 314 | COMMIT /* xid=23915 */ | | mysql-bin.000005 | 314 | Query | 2 | 388 | BEGIN | | mysql-bin.000005 | 388 | Table_map | 2 | 449 | table_id: 35 (canal_test.person) | | mysql-bin.000005 | 449 | Update_rows | 2 | 526 | table_id: 35 flags: STMT_END_F | | mysql-bin.000005 | 526 | Xid | 2 | 553 | COMMIT /* xid=26960 */ | | mysql-bin.000005 | 553 | Query | 2 | 627 | BEGIN | | mysql-bin.000005 | 627 | Table_map | 2 | 688 | table_id: 35 (canal_test.person) | | mysql-bin.000005 | 688 | Write_rows | 2 | 741 | table_id: 35 flags: STMT_END_F | | mysql-bin.000005 | 741 | Xid | 2 | 768 | COMMIT /* xid=26961 */ | | mysql-bin.000005 | 768 | Query | 2 | 842 | BEGIN | | mysql-bin.000005 | 842 | Table_map | 2 | 903 | table_id: 35 (canal_test.person) | | mysql-bin.000005 | 903 | Delete_rows | 2 | 956 | table_id: 35 flags: STMT_END_F | | mysql-bin.000005 | 956 | Xid | 2 | 983 | COMMIT /* xid=26964 */ | +------------------+-----+-------------+-----------+-------------+---------------------------------------+ 17 rows in set (0.00 sec)

或者使用mysqlbinlog命令，在shell終端輸入（假設當前目錄爲 ../mysql/data）: ../bin/mysqlbinlog mysql-bin.000005

[root@zhuzhonghua1-c6uu8 data]# pwd /usr/local/mysql/data [root@zhuzhonghua1-c6uu8 data]# ../bin/mysqlbinlog mysql-bin.000005 /*!50530 SET @@SESSION.PSEUDO_SLAVE_MODE=1*/; /*!40019 SET @@session.max_insert_delayed_threads=0*/; /*!50003 SET @OLD_COMPLETION_TYPE=@@COMPLETION_TYPE,COMPLETION_TYPE=0*/; DELIMITER /*!*/; # at 4 #161020 11:07:29 server id 2 end_log_pos 107 Start: binlog v 4, server v 5.5.51-log created 161020 11:07:29 # Warning: this binlog is either in use or was not closed properly. BINLOG ' 8TQIWA8CAAAAZwAAAGsAAAABAAQANS41LjUxLWxvZwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAEzgNAAgAEgAEBAQEEgAAVAAEGggAAAAICAgCAA== '/*!*/; # at 107 #161020 11:08:50 server id 2 end_log_pos 181 Query thread_id=162 exec_time=1 error_code=0 SET TIMESTAMP=1476932930/*!*/; SET @@session.pseudo_thread_id=162/*!*/; SET @@session.foreign_key_checks=1, @@session.sql_auto_is_null=0, @@session.unique_checks=1, @@session.autocommit=1/*!*/; SET @@session.sql_mode=0/*!*/; SET @@session.auto_increment_increment=1, @@session.auto_increment_offset=1/*!*/; /*!\C utf8 *//*!*/; SET @@session.character_set_client=33,@@session.collation_connection=33,@@session.collation_server=8/*!*/; SET @@session.lc_time_names=0/*!*/; SET @@session.collation_database=DEFAULT/*!*/; BEGIN /*!*/; # at 181 # at 239 #161020 11:08:50 server id 2 end_log_pos 239 Table_map: `canal_test`.`company` mapped to number 44 #161020 11:08:50 server id 2 end_log_pos 287 Write_rows: table id 44 flags: STMT_END_F BINLOG ' QjUIWBMCAAAAOgAAAO8AAAAAACwAAAAAAAEACmNhbmFsX3Rlc3QAB2NvbXBhbnkAAwMPDwQsASwB Bg== QjUIWBcCAAAAMAAAAB8BAAAAACwAAAAAAAEAA//4AgAAAAIAZHAIAHNoYW5naGFp '/*!*/; # at 287 #161020 11:08:50 server id 2 end_log_pos 314 Xid = 23915 COMMIT/*!*/; # at 314 #161020 12:03:50 server id 2 end_log_pos 388 Query thread_id=162 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1476936230/*!*/; BEGIN /*!*/; # at 388 # at 449 #161020 12:03:50 server id 2 end_log_pos 449 Table_map: `canal_test`.`person` mapped to number 35 #161020 12:03:50 server id 2 end_log_pos 526 Update_rows: table id 35 flags: STMT_END_F BINLOG ' JkIIWBMCAAAAPQAAAMEBAAAAACMAAAAAAAEACmNhbmFsX3Rlc3QABnBlcnNvbgAFAw8D/g8GLAH+ AywBHg== JkIIWBgCAAAATQAAAA4CAAAAACMAAAAAAAEABf//4AEAAAADAHp6aAIAAAABbQQAaGVyZeABAAAA AwB6emgCAAAAAW0HAG5hbmppbmc= '/*!*/; # at 526 #161020 12:03:50 server id 2 end_log_pos 553 Xid = 26960 COMMIT/*!*/; # at 553 #161020 12:05:56 server id 2 end_log_pos 627 Query thread_id=162 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1476936356/*!*/; BEGIN /*!*/; # at 627 # at 688 #161020 12:05:56 server id 2 end_log_pos 688 Table_map: `canal_test`.`person` mapped to number 35 #161020 12:05:56 server id 2 end_log_pos 741 Write_rows: table id 35 flags: STMT_END_F BINLOG ' pEIIWBMCAAAAPQAAALACAAAAACMAAAAAAAEACmNhbmFsX3Rlc3QABnBlcnNvbgAFAw8D/g8GLAH+ AywBHg== pEIIWBcCAAAANQAAAOUCAAAAACMAAAAAAAEABf/gBAAAAAQAenpoNBYAAAABbQUAd2hlcmU= '/*!*/; # at 741 #161020 12:05:56 server id 2 end_log_pos 768 Xid = 26961 COMMIT/*!*/; # at 768 #161020 12:06:34 server id 2 end_log_pos 842 Query thread_id=162 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1476936394/*!*/; BEGIN /*!*/; # at 842 # at 903 #161020 12:06:34 server id 2 end_log_pos 903 Table_map: `canal_test`.`person` mapped to number 35 #161020 12:06:34 server id 2 end_log_pos 956 Delete_rows: table id 35 flags: STMT_END_F BINLOG ' ykIIWBMCAAAAPQAAAIcDAAAAACMAAAAAAAEACmNhbmFsX3Rlc3QABnBlcnNvbgAFAw8D/g8GLAH+ AywBHg== ykIIWBkCAAAANQAAALwDAAAAACMAAAAAAAEABf/gBAAAAAQAenpoNBYAAAABbQUAd2hlcmU= '/*!*/; # at 956 #161020 12:06:34 server id 2 end_log_pos 983 Xid = 26964 COMMIT/*!*/; DELIMITER ; # End of log file ROLLBACK /* added by mysqlbinlog */; /*!50003 SET COMPLETION_TYPE=@OLD_COMPLETION_TYPE*/; /*!50530 SET @@SESSION.PSEUDO_SLAVE_MODE=0*/;

截取上面的一段進行分析：

# at 314 #161020 12:03:50 server id 2 end_log_pos 388 Query thread_id=162 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1476936230/*!*/; BEGIN /*!*/;

上面輸出包括以下要素：

• position: 位於文件中的位置，即第一行的（# at 314）,說明該事件記錄從文件第314個字節開始
• timestamp: 事件發生的時間戳，即第二行的（#161020 11:07:29）
• exec_time: 事件執行的花費時間
• error_code: 錯誤碼
• server id: 服務器標識（2）
• thread_id: 代理線程id （thread_id=162）
• type:事件類型Query(參考下一章節)

使用mysqlbinlog命令還能夠進行數據庫恢復，使用日誌進行恢復時，須要依次進行，即最先生成的日誌文件要最早恢復：

mysqlbinlog mysql-bin.000001 | mysql -uroot -proot mysqlbinlog mysql-bin.000002 | mysql -uroot -proot .....

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Binlog事件

Binlog事件類型

binlog事件類型一共有三個版本：

• v1: Used in MySQL 3.23
• v3: Used in MySQL 4.0.2 though 4.1
• v4: Used in MySQL 5.0 and up

v2出現了很短的時間，而且已經不被支持

如今所使用的MySQL通常都是5.5起了，因此下面陳述的都是v4版的binlog事件類型。

binlog的事件類型一共有如下幾種：

enum Log_event_type { UNKNOWN_EVENT= 0, START_EVENT_V3= 1, QUERY_EVENT= 2, STOP_EVENT= 3, ROTATE_EVENT= 4, INTVAR_EVENT= 5, LOAD_EVENT= 6, SLAVE_EVENT= 7, CREATE_FILE_EVENT= 8, APPEND_BLOCK_EVENT= 9, EXEC_LOAD_EVENT= 10, DELETE_FILE_EVENT= 11, NEW_LOAD_EVENT= 12, RAND_EVENT= 13, USER_VAR_EVENT= 14, FORMAT_DESCRIPTION_EVENT= 15, XID_EVENT= 16, BEGIN_LOAD_QUERY_EVENT= 17, EXECUTE_LOAD_QUERY_EVENT= 18, TABLE_MAP_EVENT = 19, PRE_GA_WRITE_ROWS_EVENT = 20, PRE_GA_UPDATE_ROWS_EVENT = 21, PRE_GA_DELETE_ROWS_EVENT = 22, WRITE_ROWS_EVENT = 23, UPDATE_ROWS_EVENT = 24, DELETE_ROWS_EVENT = 25, INCIDENT_EVENT= 26, HEARTBEAT_LOG_EVENT= 27, IGNORABLE_LOG_EVENT= 28, ROWS_QUERY_LOG_EVENT= 29, WRITE_ROWS_EVENT_V2 = 30, UPDATE_ROWS_EVENT_V2 = 31, DELETE_ROWS_EVENT_V2 = 32, GTID_LOG_EVENT= 33, ANONYMOUS_GTID_LOG_EVENT= 34, PREVIOUS_GTIDS_LOG_EVENT= 35, ENUM_END_EVENT /* end marker */ };

20-22三個類型如今已經被飛起，這三個類型只出如今MySQL的5.1.5-5.1.7版本中。如今（從5.1.7版本開始）使用的WRITE, UPDATE, DELETE三個事件類型分別採用23，24，25。

事件類型簡述

QUERY_EVENT

記錄一條query語句，在基於語句的複製和基於行的複製都會有。

ROTATE_EVENT

二進制日誌更換一個新文件，可能由於文件大小達到限制，或者是mysql重啓，亦或者是調用了flush logs命令。

XID_EVENT

Commit事件

WRITE_ROWS_EVENT, UPDATE_ROWS_EVENT, DELETE_ROWS_EVENT

統稱爲ROW EVENT, 只有在基於row的複製方式下才會產生。

• WRITE_ROWS_EVENT：包含了要插入的數據
• UPDATE_ROWS_EVENT：包含了修改前的值，也包含了修改後的值
• DELETE_ROWS_EVENT：包含了須要刪除行前的值

TABLE_MAP_EVENT

ROW EVENT以前產生，爲的是對ROW EVENT解析提供依據。

FORMAT_DESCRIPTION_EVENT

MySQL根據其定義來解析其餘事件

INTVAR_EVET

在statement時使用到，用於自增類型auto_increment.

STOP_EVENT

MySQL中止時，在文件尾加入STOP_EVENT

更多事件類型能夠參考MySQL官方文檔：http://dev.mysql.com/doc/internals/en/event-meanings.html

事件類型分析

每一個event都有一個19個字節的Binlog Event Header（以下圖）, 包括四個字節的timestamep, 一個字節的Binlog Event type, 4個字節的server_id（該id代表binlog的源server是哪一個，用來在循環複製中國龍event），四個字節的event包大小，四個字節的下一個event起始偏移，兩個字節的Binlog Event Flag. extra_headers目前的event中沒有涉及到，預留用。

V4 event structure:

一個新的binlog文件都是以FORMAT_DESCRIPTION_EVENT開始的（v4版）。這裏就以FORMAT_DESCRIPTION_EVENT爲例來解析下(mysql-bin.000005)。經過hexdump -C mysql-bin.000005來查看二進制文件。（下面只列出部份內容）

[root@zhuzhonghua1-c6uu8 data]# hexdump -C mysql-bin.000005 00000000 fe 62 69 6e f1 34 08 58 0f 02 00 00 00 67 00 00 |.bin.4.X.....g..| 00000010 00 6b 00 00 00 01 00 04 00 35 2e 35 2e 35 31 2d |.k.......5.5.51-| 00000020 6c 6f 67 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |log.............| 00000030 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |................| 00000040 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 13 |................| 00000050 38 0d 00 08 00 12 00 04 04 04 04 12 00 00 54 00 |8.............T.| 00000060 04 1a 08 00 00 00 08 08 08 02 00 42 35 08 58 02 |...........B5.X.| 00000070 02 00 00 00 4a 00 00 00 b5 00 00 00 08 00 a2 00 |....J...........| 00000080 00 00 01 00 00 00 0a 00 00 1a 00 00 00 00 00 00 |................| 00000090 01 00 00 00 00 00 00 00 00 06 03 73 74 64 04 21 |...........std.!|

按照官方文檔中的說明來看下FORMAT_DESCRIPTION_EVENT格式:

v4 format description event

binlog是小端字節序的。binlog前4個字節是魔數：0xFE 0x62 0x69 0x6E. 接着是一個FORMAT_DESCRIPTION_EVENT，先看下19個字節的event header. f1 34 08 58即0x580834f1是指時間戳，佔4個字節；第5個字節0x0f是type_code即event type（FORMAT_DESCRIPTION_EVENT=15）；接着4個字節02 00 00 00 即0x00000002是server_id；再接着4個字節67 00 00 00是event_length=0x00000067=103;而後4個字節6b 00 00 00是下一個next_position=0x0000006b=107；接着兩個字節01 00是flag=0x0001=1,1爲LOG_EVENT_BINLOG_IN_USE_F,標識binlog尚未關閉，binlog關閉後，flag會被設置爲0。這樣4+1+4+4+4+2=19個字節。

event data部分分爲fixed data和variable data兩部分，其中fixed data是event的固定長度和格式的數據，variable data則是長度變化的數據，好比FORMAT_DESCRIPTION_EVENT的fix data長度是0x54=84字節。下面看下這84=2+50+4+1+27個字節的分配：開始的2個字節0x0004是binlog的版本號；接着的50個字節爲mysql-server版本5.5.51-log；接下來4個字節是binlog建立時間，這裏是0；而後1個字節是0x13是指以後全部event的公共長度，這裏都是19；接着27個字節中每一個字節爲mysql已知的event（共27個）的fixed data的長度；能夠發現FORMAT_DESCRIPTION_EVENT自身的variable data部分爲空。