binlog 的写入机制

binlog的写入逻辑比较简单，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。

一个事务的binlog 是不能被拆开的，因此不论事务多大，也要确保一次性写入，这就涉及到了binlog cache 的保存问题。

系统给binlog cache 分配了一片内存，每个线程一个，参数 binlog_cache_size 用于控制单个线程内 binlog cache 所占内存的大小。如果超过了这个参数规定的大小，就要暂存到磁盘。

事务提交的时候，执行器把 binlog cache 里的完整事务写入到 binlog 中，并清空 binlog cache。

可以看到，每个线程有自己 binlog cache，但是共用同一份 binlog 文件。

图中的 write，指的就是指把日志写入到文件系统的 page cache，并没有把数据持久化 到磁盘，所以速度比较快。 图中的 fsync，才是将数据持久化到磁盘的操作。一般情况下，我们认为 fsync 才占磁盘 的 IOPS。

write 和 fsync 的时机，是由参数 sync_binlog 控制的：

  1. sync_binlog=0 的时候，表示每次提交事务都只 write，不 fsync；
  2. sync_binlog=1 的时候，表示每次提交事务都会执行 fsync；
  3. sync_binlog=N(N>1) 的时候，表示每次提交事务都 write，但累积 N 个事务后才 fsync。

因此，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。 在实际的业务场景中，考虑到丢失日志量的可控性，一般不建议将这个参数设成 0，比较常 见的是将其设置为 100~1000 中的某个数值。

但是，将 sync_binlog 设置为 N，对应的风险是：如果主机发生异常重启，会丢失最近 N 个事务的 binlog 日志。

redo log 的写入机制

事务在执行过程中，生成 的 redo log 是要先写到 redo log buffer 的。

redo log buffer 里面的内容，是不是每次生成后都要直接持久化到磁 盘呢？

答案是，不需要。

如果事务执行期间 MySQL 发生异常重启，那这部分日志就丢了。由于事务并没有提交， 所以这时日志丢了也不会有损失。

那么，另外一个问题是，事务还没提交的时候，redo log buffer 中的部分日志有没有可能 被持久化到磁盘呢？

答案是，确实会有。

这个问题，要从 redo log 可能存在的三种状态说起。这三种状态，对应的就是图 2 中的三 个颜色块。

这三种状态分别是：

  1. 存在 redo log buffer 中，物理上是在 MySQL 进程内存中，就是图中的红色部分；

  2. 写到磁盘 (write)，但是没有持久化（fsync)，物理上是在文件系统的 page cache 里 面，也就是图中的黄色部分；

  3. 持久化到磁盘，对应的是 hard disk，也就是图中的绿色部分。

日志写到 redo log buffer 是很快的，wirte 到 page cache 也差不多，但是持久化到磁盘 的速度就慢多了。

为了控制 redo log 的写入策略，InnoDB 提供了 innodb_flush_log_at_trx_commit 参 数，它有三种可能取值：

  1. 设置为 0 的时候，表示每次事务提交时都只是把 redo log 留在 redo log buffer 中 ;
  2. 设置为 1 的时候，表示每次事务提交时都将 redo log 直接持久化到磁盘；
  3. 设置为 2 的时候，表示每次事务提交时都只是把 redo log 写到 page cache。

InnoDB 有一个后台线程，每隔 1 秒，就会把 redo log buffer 中的日志，调用 write 写到 文件系统的 page cache，然后调用 fsync 持久化到磁盘。

注意，事务执行中间过程的 redo log 也是直接写在 redo log buffer 中的，这些 redo log 也会被后台线程一起持久化到磁盘。也就是说，一个没有提交的事务的 redo log，也是可 能已经持久化到磁盘的。

实际上，除了后台线程每秒一次的轮询操作外，还有两种场景会让一个没有提交的事务的 redo log 写入到磁盘中。

  1. 一种是，redo log buffer 占用的空间即将达到 innodb_log_buffer_size 一半的时 候，后台线程会主动写盘。注意，由于这个事务并没有提交，所以这个写盘动作只是 write，而没有调用 fsync，也就是只留在了文件系统的 page cache。

  2. 另一种是，并行的事务提交的时候，顺带将这个事务的 redo log buffer 持久化到磁 盘。假设一个事务 A 执行到一半，已经写了一些 redo log 到 buffer 中，这时候有另外 一个线程的事务 B 提交，如果 innodb_flush_log_at_trx_commit 设置的是 1，那么按 照这个参数的逻辑，事务 B 要把 redo log buffer 里的日志全部持久化到磁盘。这时 候，就会带上事务 A 在 redo log buffer 里的日志一起持久化到磁盘。