InnoDB redo、undo、binlog，是如何合作的

MySQL日志有重做日志（redo log）、回滚日志（undo log）、二进制日志（binlog）、错误日志（errorlog）、慢查询日志（slow query log）、一般查询日志（general log）、中继日志（relay log）。

这次主要讲redo log、undo log、binlog之间的联动。很多细节不会讲解，只梳理最核心的流程。

1.简介

binlog：

MySQL的server层日志。
用于复制，在主从复制中，从库利用主库上的binlog进行重播，实现主从同步；
用于数据库的基于时间点的还原；

redo log：

InnoDB存储引擎日志。
确保事务的持久性。
防止在发生故障的时间点，尚有脏页未写入磁盘，在重启mysql服务的时候，根据redo log进行重做，从而达到事务的持久性这一特性。

undo log：

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InnoDB存储引擎日志。
确保事务的原子性。
提供回滚和多个行版本控制(MVCC)。

2.一条SQL更新语句执行流程

让我们通过一条语句看一下binlog、redo log、updo log是如何联动的。更新语句真正的执行流程要比下面列的复杂的多，只说核心流程，方便理解。《MySQL45讲》中对于这部分讲解缺乏一些细节，这里也做了补充。

2.1流程

执行器先找引擎取 ID=2 这一行。ID 是主键，引擎直接用树搜索找到这一行。如果ID=2 这一行所在的数据页本来就在内存中，就直接返回给执行器；否则，需要先从磁盘读入内存，然后再返回。
执行器拿到引擎给的行数据，把这个值加上 1，比如原来是 N，现在就是 N+1，得到新的一行数据，再调用引擎接口写入这行新数据。
引擎

将这行新数据更新到内存中
先将更新记录到undo log里，记录状态为prepare
然后将这个更新操作记录到 redo log 里面，此时redo log 处于 prepare 状态
然后告知执行器执行完成了，随时可以提交事务

执行器生成这个操作的 binlog，并把 binlog 写入磁盘
执行器调用引擎的提交事务接口

引擎将undo log改为完成状态
引擎把刚刚写入的 redo log 改成提交（commit）状态，更新完成。

图中白色是在InnoDB存储引擎中完成的，深色框是在Server层的执行器完成的。

这里要重点说一下xid：xid是一个唯一值，表示事务分支标识符。

当Innodb的参数innodb_support_xa打开时，在执行事务的第一条SQL时，就会去注册XA，根据第一条SQL的query id拼凑XID数据，然后存储在事务对象中。

redo log、undo log、binlog都包含xid，所以可以通过这个唯一值将三个日志串起来。

2.2二阶段提交

通过上面的流程图，可以发现事务处理使用的是二阶段提交方案。为什么要这么做呢？

redo log和binlog都能用于数据恢复，只不过使用时机不太一致。MySQL重启时会使用redo log，将还未落盘的数据落盘。binlog可以用于将主库或者从库恢复到指定时间。

如果redo log和binlog不一致，会导致数据不一致。如主库数据和从库数据不一致，问题就大了。而两阶段提交就能让这两个状态保持逻辑上的一致。

要完全搞明白二阶段提交为什么能够保持redo log和binlog的一致性，就需要了解MySQL启动时做了什么？

3.MySQL启动

当MySQL启动时，对于redo log中的记录有几种可能性：

记录已经为commit状态
记录为prepare状态，同时没有写binlog
记录为prepare状态，成功写入binlog

对于记录为commit状态，直接提交，将数据落盘即可。

对于记录为prepare状态，此时能够通过xid查看是否成功写入binlog

如果没有写入binlog，通过undo log进行回滚
如果写入binlog，则进行提交，实现数据落盘

通过MySQL启动时的规则配合二阶段提交，成功保证了binlog和redo log的一致性。其实也很容易发现，binlog一旦写入成功，事务最终必然会提交。

总结

MySQL知识挺多挺杂挺细，这次有很多内容没有讲，如buffer、LSN、checkpoint、三种日志的结构、MTR InnoDB 物理事务、undo对不同SQL处理方案不同等。网上的资料也一言难尽，如果大家有兴趣，可以看一下《MySQL运维内参》和源码，相信可以收获很多。当然，也可以看一下事务原子性、一致性、持久性的实现原理。

资料

MySQL到底有多少种日志类型需要我们记住的！
MySQL · 引擎特性 · InnoDB 崩溃恢复过程
MySQL事务提交过程
MySQL 中Redo与Binlog顺序一致性问题【转】
MySQL · 引擎特性 · InnoDB undo log
mysql事务执行顺序_MySQL innodb引擎的事务执行过程
MySQL InnoDB Recovery过程解析
MySQL运维内参

最后

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