数据库学习日常案例20231203-Mysql高级 -- 日志管理篇

Mysql高级 -- 日志篇

*日志类型

1.mysql的6类日志：

2.日志的弊端

*慢查询日志(slow query log)

*通用查询日志(general query log)

1.作用：

2.问题场景：

3.查看当前状态：

4.启动日志：

方式1：永久性方式

方式2：临时性方式

5.查看日志：

6.停止日志

方式1：永久性方式

方式2：临时性方式

7.删除\刷新日志

*错误日志(error log)

1.启动日志

2.查看日志

3.删除\刷新日志

*二进制日志

1.binlog主要应用场景:|

2.查看默认情况

3.日志参数设置

方式1：永久性方式

4.查看日志

查看二进制日志文件列表及大小

将事件以伪SQL的形式表现出来

伪SQL命令，不显示binlog格式的语句

查看到position点信息事件：

binlog格式查看

binlog格式种类

5.使用日志恢复数据

细节：因为回放数据的操作也被记录，所以需要刷新logs

mysqlbinlog恢复数据的语法如下：

6.删除二进制日志

PURGE MASTER LOGS：删除指定日志文件

RESET MASTER：删除所有的二进制日志文件

7.其它场景

8.写入机制

9.binlog与redolog对比

两阶段提交方案：

redo log与binlog两份日志之间的逻辑不一致问题

*中继日志(relay log)

1.查看中继日志

2.恢复的典型错误

*日志类型

MySQL有不同类型的日志文件，用来存储不同类型的日志，分为二进制日志、错误日志、通用查询日志和慢查询日志，这也是常用的4种。MySQL 8又新增两种支持的日志：中继日志和数据定义语句日志。使用这些日志文件，可以查看MySQL内部发生的事情。

1.mysql的6类日志：

慢查询日志：记录所有执行时间超过long_query_time的所有查询，方便我们对查询进行优化。
通用查询日志：记录所有连接的起始时间和终止时间，以及连接发送给数据库服务器的所有指令，对我们复原操作的实际场景、发现问题，甚至是对数据库操作的审计都有很大的帮助。
错误日志：记录MySQL服务的启动、运行或停止MySQL服务时出现的问题，方便我们了解服务器的状态，从而对服务器进行维护。
二进制日志：记录所有更改数据的语句，可以用于主从服务器之间的数据同步，以及服务器遇到故障时数据的无损失恢复。
中继日志：用于主从服务器架构中，从服务器用来存放主服务器二进制日志内容的一个中间文件。从服务器通过读取中继日志的内容，来同步主服务器上的操作。
数据定义语句日志：记录数据定义语句执行的元数据操作。

注意：除二进制日志外，其他日志都是文本文件。默认情况下，所有日志创建于 MySQL数据目录中。

2.日志的弊端

日志功能会降低MySQL数据库的性能 。
日志会占用大量的磁盘空间 。

*慢查询日志(slow query log)

*通用查询日志(general query log)

1.作用：

通用查询日志用来记录用户的所有操作，包括启动和关闭MySQL服务、所有用户的连接开始时间和截止时间、发给 MySQL 数据库服务器的所有 SQL 指令等。当我们的数据发生异常时，查看通用查询日志，还原操作时的具体场景，可以帮助我们准确定位问题。

2.问题场景：

3.查看当前状态：

mysql> SHOW VARIABLES LIKE '%general%';

4.启动日志：

方式1：永久性方式

修改my.cnf或者my.ini配置文件来设置。在[mysqld]组下加入log选项，并重启MySQL服务。格式如下：

[mysqld] 
general_log=ON 
general_log_file=[path[filename]] 
#日志文件所在目录路径，filename为日志文件名

如果不指定目录和文件名，通用查询日志将默认存储在MySQL数据目录中的hostname.log文件中，hostname表示主机名。

方式2：临时性方式

对应的，关闭操作SQL命令如下：

SET GLOBAL general_log=on; # 开启通用查询日志 
SET GLOBAL general_log_file=’path/filename’; # 设置日志文件保存位置

查看设置后情况：

SHOW VARIABLES LIKE 'general_log%';

5.查看日志：

通用查询日志是以文本文件的形式存储在文件系统中的，可以使用文本编辑器直接打开日志文件。每台MySQL服务器的通用查询日志内容是不同的。

在Windows操作系统中，使用文本文件查看器；
在Linux系统中，可以使用vi工具或者gedit工具查看；
在Mac OSX系统中，可以使用文本文件查看器或者vi等工具查看。

从 SHOW VARIABLES LIKE 'general_log%'; 结果中可以看到通用查询日志的位置。

在通用查询日志里面，我们可以清楚地看到，什么时候开启了新的客户端登陆数据库，登录之后做了什么SQL操作，针对的是哪个数据表等信息。

6.停止日志

方式1：永久性方式

修改 my.cnf 或者 my.ini 文件，把[mysqld]组下的 general_log 值设置为 OFF 或者把general_log一项注释掉。修改保存后，再重启MySQL服务，即可生效。

举例1：

[mysqld] 
general_log=OFF

举例2：

[mysqld] 
#general_log=ON

方式2：临时性方式

使用SET语句停止MySQL通用查询日志功能：

SET GLOBAL general_log=off;

查询通用日志功能：

SHOW VARIABLES LIKE 'general_log%';

7.删除\刷新日志

如果数据的使用非常频繁，那么通用查询日志会占用服务器非常大的磁盘空间。数据管理员可以删除很长时间之前的查询日志，以保证MySQL服务器上的硬盘空间。

手动删除文件：找到文件位置，rm 文件

SHOW VARIABLES LIKE 'general_log%';

使用如下命令重新生成查询日志文件，具体命令如下。刷新MySQL数据目录，发现创建了新的日志文件。前提一定要开启通用日志。

mysqladmin -uroot -p flush-logs; #刷新日志

*错误日志(error log)

1.启动日志

在MySQL数据库中，错误日志功能是默认开启的。而且，错误日志无法被禁止。默认情况下，错误日志存储在MySQL数据库的数据文件夹下，名称默认为 mysqld.log （Linux系统）或hostname.err （mac系统）。如果需要制定文件名，则需要在my.cnf或者my.ini中做如下配置：

[mysqld] 
log-error=[path/[filename]] #path为日志文件所在的目录路径，filename为日志文件名

修改配置项后，需要重启MySQL服务以生效。

2.查看日志

MySQL错误日志是以文本文件形式存储的，可以使用文本编辑器直接查看。

查询错误日志的存储路径：

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'log_err%';

注意：docker容器中日志位置 /var/lib/docker/containers/容器ID/容器ID-json.log

3.删除\刷新日志

对于很久以前的错误日志，数据库管理员查看这些错误日志的可能性不大，可以将这些错误日志删除，以保证MySQL服务器上的硬盘空间 。MySQL的错误日志是以文本文件的形式存储在文件系统中的，可以直接删除 。

删除：

rm 文件路径

刷新：提示因为版本问题删除后刷新找不到文件

[root@atguigu01 log]# mysqladmin -uroot -p flush-logs
Enter password:
mysqladmin: refresh failed; error: 'Could not open file '/var/log/mysqld.log' for error logging.'

flush-logs指令操作:

MySQL 5.5.7以前的版本，flush-logs将错误日志文件重命名为filename.err_old，并创建新的日志文件。
从MySQL 5.5.7开始,flush-logs只是重新打开日志文件，并不做日志备份和创建的操作。
如果日志文件不存在，MySQL启动或者执行flush-logs时会自动创建新的日志文件。重新创建错误日志，大小为o字节。

创建文件（补充操作）：

install -omysql -gmysql -m0644 /dev/null /var/log/mysqld.log #

*二进制日志

binlog可以说是MySQL中比较重要的日志了，在日常开发及运维过程中，经常会遇到。

binlog即binary log，二进制日志文件，也叫作变更日志（update log）。它记录了数据库所有执行的DDL 和 DML 等数据库更新事件的语句，但是不包含没有修改任何数据的语句（影响条数为0的语句）（如数据查询语句select、show等）。

1.binlog主要应用场景:|

一是用于数据恢复，如果MysQL数据库意外停止，可以通过二进制日志文件来查看用户执行了哪些操作，对数据库服务器文件做了哪些修改，然后根据二进制日志文件中的记录来恢复数据库服务器。
二是用于数据复制，由于日志的延续性和时效性，master把它的二进制日志传递给slaves来达到master-slave数据─致的目的。

可以说MysQL数据库的数据备份、主备、主主、主从都离不开binlog，需要依靠binlog来同步数据，保证数据一致性。

2.查看默认情况

查看记录二进制日志是否开启：在MySQL8中默认情况下，二进制文件是开启的。

show variables like '%log_bin%';

3.日志参数设置

方式1：永久性方式

修改MySQL的 my.cnf 或 my.ini 文件可以设置二进制日志的相关参数：

[mysqld] 
#启用二进制日志 
log-bin=atguigu-bin 
binlog_expire_logs_seconds=600 
max_binlog_size=100M

重新启动MySQL服务，查询二进制日志的信息.

设置带文件夹的bin-log日志存放目录

如果想改变日志文件的目录和名称，可以对my.cnf或my.ini中的log_bin参数修改如下：

[mysqld] 
log-bin="/var/lib/mysql/binlog/atguigu-bin"

注意：新建的文件夹需要使用mysql用户，使用下面的命令即可。

chown -R -v mysql:mysql binlog

方式2：临时性方式

如果不希望通过修改配置文件并重启的方式设置二进制日志的话，

还可以使用如下指令，需要注意的是在mysql8中只有会话级别的设置，没有了global级别的设置。

 # global 级别 
mysql> set global sql_log_bin=0; 
ERROR 1228 (HY000): Variable 'sql_log_bin' is a SESSION variable and can`t be used with SET GLOBAL 

# session级别 
mysql> SET sql_log_bin=0; 
Query OK, 0 rows affected (0.01 秒)

4.查看日志

当MySQL创建二进制日志文件时，先创建一个以“filename”为名称、以“.index”为后缀的文件，再创建一个以“filename”为名称、以“.000001”为后缀的文件。MySQL服务重新启动一次，以“.000001”为后缀的文件就会增加一个，并且后缀名按1递增。即日志文件的个数与MySQL服务启动的次数相同；如果日志长度超过了 max_binlog_size 的上限（默认是1GB），就会创建一个新的日志文件。

more mysqlbinlog.index文件则显示一溜mysqlbinlog的名称。

查看二进制日志文件列表及大小

mysql> SHOW BINARY LOGS;

将事件以伪SQL的形式表现出来

mysqlbinlog -v "/var/lib/mysql/binlog/atguigu-bin.000002"

伪SQL命令，不显示binlog格式的语句

mysqlbinlog -v --base64-output=DECODE-ROWS "/var/lib/mysql/binlog/atguigu-bin.000002"

关于mysqlbinlog工具的使用技巧还有很多，例如只解析对某个库的操作或者某个时间段内的操作等。简单分享几个常用的语句，更多操作可以参考官方文档。

# 可查看参数帮助 
mysqlbinlog --no-defaults --help 

# 查看最后100行 
mysqlbinlog --no-defaults --base64-output=decode-rows -vv atguigu-bin.000002 |tail -100 

# 根据position查找 
mysqlbinlog --no-defaults --base64-output=decode-rows -vv atguigu-bin.000002 |grep -A20 '4939002'

查看到position点信息事件：

mysql> show binlog events [IN 'log_name'] [FROM pos] [LIMIT [offset,] row_count];

binlog格式查看

mysql> show variables like 'binlog_format';

mysql --initialize

binlog格式种类

Statement 每一条会修改数据的sql都会记录在binlog中。优点：不需要记录每一行的变化，减少了binlog日志量，节约了IO，提高性能。
Row 5.1.5版本的MySQL才开始支持row level 的复制，它不记录sql语句上下文相关信息，仅保存哪条记录被修改。优点：row level 的日志内容会非常清楚的记录下每一行数据修改的细节。而且不会出现某些特定情况下的存储过程，或function，以及trigger的调用和触发无法被正确复制的问题。
Mixed ：从5.1.8版本开始，MySQL提供了Mixed格式，实际上就是Statement与Row的结合。详细情况，下章讲解

5.使用日志恢复数据

细节：因为回放数据的操作也被记录，所以需要刷新logs

flush logs

mysqlbinlog恢复数据的语法如下：

mysqlbinlog [option] databasename filepath| mysql –uuser -ppass -v databasename

这个命令可以这样理解：使用mysqlbinlog命令来读取filename中的内容，然后使用mysql命令将这些内容恢复到数据库中。

filename ：是日志文件名。
option ：可选项，比较重要的两对option参数是--start-date、--stop-date 和 --start-position、--stop-position。
--start-date 和 --stop-date ：可以指定恢复数据库的起始时间点和结束时间点。
--start-position和--stop-position ：可以指定恢复数据的开始位置和结束位置。

注意：使用mysqlbinlog命令进行恢复操作时，必须是编号小的先恢复，例如atguigu-bin.000001必须在atguigu-bin.000002之前恢复。

position示例：

mysqlbinlog --start-position=857 --stop-position=2092 --database=xc_course /var/lib/mysql/mysql-bin.000003
 | mysql -uroot -pxxx -v xc_course

时间示例：

mysqlbinlog --start-datetime="2022-07-29 04:39:08" --stop-datetime="2022-07-29 04:41:52" 
--database=xc_course /var/lib/mysql/mysql-bin.000001 
| mysql -uroot -phealth_parent -v xc_course

6.删除二进制日志

MySQL的二进制文件可以配置自动删除，同时MySQL也提供了安全的手动删除二进制文件的方法。PURGE MASTER LOGS 只删除指定部分的二进制日志文件， RESET MASTER 删除所有的二进制日志文件。具体如下：

PURGE MASTER LOGS：删除指定日志文件

PURGE MASTER LOGS语法如下：

PURGE {MASTER | BINARY} LOGS TO ‘指定日志文件名’ 
PURGE {MASTER | BINARY} LOGS BEFORE ‘指定日期’

文件示例：

PURGE MASTER LOGS TO 'mysql-bin.000004' #删除在该日志之前创建的日志（不包括该日志）

日期：

PURGE MASTER LOGS BEFORE '20220729'

RESET MASTER：删除所有的二进制日志文件

示例：

RESET MASTER;

7.其它场景

二进制日志可以通过数据库的 全量备份 和二进制日志中保存的 增量信息 ，完成数据库的 无损失恢复 。但是，如果遇到数据量大、数据库和数据表很多（比如分库分表的应用）的场景，用二进制日志进行数据恢复，是很有挑战性的，因为起止位置不容易管理。在这种情况下，一个有效的解决办法是 配置主从数据库服务器 ，甚至是 一主多从 的架构，把二进制日志文件的内容通过中继日志，同步到从数据库服务器中，这样就可以有效避免数据库故障导致的数据异常等问题。

8.写入机制

binlog的写入时机也非常简单，事务执行过程中，先把日志写到 binlog cache ，事务提交的时候，再把binlog cache写到binlog文件中。因为一个事务的binlog不能被拆开，无论这个事务多大，也要确保一次性写入，所以系统会给每个线程分配一个块内存作为binlog cache。

write和fsync的时机，可以由参数sync_binlog 控制，默认是0。表示每次提交事务都只write，由系统自行判断什么时候执行fsync。虽然性能得到提升，但是机器宕机，page cache里面的 binglog 会丢失。如下图:

由于没有即时刷盘导致缓存页丢失，为了安全起见，可以设置sync_binlog为1，表示每次提交事务都会执行fsync，就如同redo log刷盘流程一样。最后还有一种折中方式，可以设置为N(N>1)，表示每次提交事务都write，但累积N个事务后才fsync（减少与磁盘的交互次数，降低性能消耗）。

在出现io瓶颈的场景里，将sync_binlog设置成一个比较大的值，可以提升性能。同样的，如果机器宕机，会丢失最近N个事务的binlog日志。

9.binlog与redolog对比

oredo log它是物理日志，记录内容是“在某个数据页上做了什么修改”，属于InnoDB存储引擎层产生的
binlog是逻辑日志，记录内容是语句的原始逻辑，类似于“给ID=2这一行的c字段加1”，属于MySQLServer层

虽然它们都属于持久化的保证，但是则重点不同：

redo log 让InnoDB存储引擎拥有了崩溃恢复能力
binlog 保证了MySQL集群架构的数据一致性

两阶段提交方案：

在执行更新语句过程，会记录redo log与binlog两块日志，以基本的事务为单位，redo log在事务执行过程中可以不断写入，而binlog只有在提交事务时才写入，所以redo log与binlog的写入时机不一样。

redo log与binlog两份日志之间的逻辑不一致问题

以update语句为例，假设id=2的记录，字段c值是0，把字段c值更新成1，sQL语句为update Tset c=1 whereid=2。假设执行过程中写完redo log日志后，binlog日志写期间发生了异常，会出现什么情况呢?

由于binlog没写完就异常，这时候binlog里面没有对应的修改记录。因此，之后用binlog日志恢复数据时，就会少这一次更新，恢复出来的这一行c值是o，而原库因为redo log日志恢复，这一行c值是1，最终数据不一致。

为了解决两份日志之间的逻辑一致问题，InnoDB存储引擎使用两阶段提交方案。原理很简单，将redo log的写入拆成了两个步骤prepare和commit，这就是两阶段提交。

使用两阶段提交后，写入binlog时发生异常也不会有影响，因为MysQL根据redo log日志恢复数据时，发现redolog还处于prepare阶段，并且没有对应binlog日志，就会回滚该事务。

当redolog设置commit发生异常时，并不会回滚事务，它会执行上图框住的逻辑，虽然redo log是处于prepare阶段，但是能通过事务id找到对应的binlog日志，所以MySQL认为是完整的，就会提交事务恢复数据。

*中继日志(relay log)

中继日志只在主从服务器架构的从服务器上存在。从服务器为了与主服务器保持一致，要从主服务器读取二进制日志的内容，并且把读取到的信息写入本地的日志文件中，这个从服务器本地的日志文件就叫中继日志。然后，从服务器读取中继日志，并根据中继日志的内容对从服务器的数据进行更新，完成主从服务器的数据同步。

搭建好主从服务器之后，中继日志默认会保存在从服务器的数据目录下。