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这篇文章将为大家详细讲解有关 MySQL 中 binlog 有什么用,丸趣 TV 小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。
一、binlog 文件和文件的逻辑、物理表现形式
1. binlog 文件
binlog 文件主要包括:
mysql-bin.000001
mysql-bin.index
其中:
mysql-bin.index 内保存着 server 中未 purge 的 binlog 文件,以“文本”形式保留的。
2.binlog 文件格式
mysql-bin.index 没啥可说的,我们专门看一下二进制 binlog 文件。
binlog 文件格式有以下特点:
binlog 是由 event 组成,event 是 binlog 的逻辑最小单元。
文件头的头四个字节为 BINLOG_MAGIC(fe 62 69 6e)
紧接着这四个字节的是 descriptor event:FORMAT_DESCRIPTION_EVENT
文件的末尾是 log-rotation event: ROTATE_EVENT
这两个 event 中间是各种不同的 event,每个 event 代表 Master 上不同的操作。
下面对基本比较关键的概念进行说明:
BINLOG_MAGIC
利用 hexdump -C 读取 mysql-bin.000005 的内容,
这里分别以十六进制和 ASCII 码展示显示,我们可以看到 binlog 的头四个字节是固定的:fe 62 69 6e,后三个字符 ASCII 码为 bin,指明展示一个 binlog 文件。这四个字节成为 BINLOG_MAGIC。
event
mysqlbinlog -vvv 读取 mysql-bin.000011 的内容示例:
这里可以看到,第一个 event 是 FORMAT_DESCRIPTION_EVENT,它记录了这个 binlog 的版本 (MySQL 5.0 以后 binlog 的版本都是 4)。最后一个 event,是 ROTATE_EVENT,它记录了切换到下一个 binlog 文件的文件名。
在它们两个之间是各种其他的 event,目前的 event 类型有:
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 = 30,
UPDATE_ROWS_EVENT = 31,
DELETE_ROWS_EVENT = 32,
GTID_LOG_EVENT= 33,
ANONYMOUS_GTID_LOG_EVENT= 34,
PREVIOUS_GTIDS_LOG_EVENT= 35,
ENUM_END_EVENT
/* end marker */
};
当然,内部已经有部分 event 被弃用了,我们不一一列举,这里只简单介绍几个平时经常见到的:
QUERY_EVENT:用于具体的 SQL 文本。如果 binlog_format=statement 方式下,insert,update,delete 等各种 SQL 都是以 Query event 记录下来的。
WRITE_ROWS_EVENT,UPDATE_ROWS_EVENT,DELETE_ROWS_EVENT:在 binlog_format=row 方式下,insert,update,delete 操作的行信息分别以这三种 event 记录下来。
GTID_LOG_EVENT:5.6 的 GTID 模式下,每个事务的 GTID 序号被记录到这种 EVENT 中。
PREVIOUS_GTIDS_LOG_EVENT:5.6 的 GTID 模式下,这个 event 记录了生成这个 binlog 之前,MySQL 已经执行的所有事务的 GTID 集合
二、slave io 在源码中是怎么连上 Master 的
这里主要描述源码中的函数调用关系
1. slave 如何注册并请求 master 的 binlog
slave io 线程对应的入口函数为 sql/rpl_slave.cc:handle_slave_io()
该函数核心主要是做了以下三个事情:
safe_connect(thd, mysql, mi)
register_slave_on_master(mysql, mi, suppress_warnings)
request_dump(thd, mysql, mi, suppress_warnings)
event_len= read_event(mysql, mi, suppress_warnings);
也就是说,它先以标准的连接方式连上 master MySQL,然后把自己注册到 master 上去,接着调用 request_dump 向 master 请求 binlog 数据,最后一个一个 event 读取并存放到本地 relay log 中。
safe_connect
连接 MySQL 的标准方式,MySQL c 的 connector 也是用这种方式连接 MySQL server 的。
register_slave_on_master
slave 把自己的 slave_id,IP,端口,用户名提交给 Master,用于注册自己到 Master 上去。
request_dump
根据 GTID 来进行判断,如果是 GTID 模式,那么把本地执行的 GTID 集合及其他相关信息传给 master;如果不是 GTID 模式,那么就把 master log file 和 Pos 传给主库。主库如何根据这些信息来发送 binlog 的 event,参考下节。
read_event
read_event 调用了 cli_safe_read(),cli_safe_read() 调用了 my_net_read(),等待主库将 binlog 数据发过来
也就是说,read_event 被动的从网络中接受主库发过来的信息。
2. master 如何处理 slave 的 binlog 请求
MySQL 处理各种命令的核心函数为:sql/sql_parse.cc:dispatch_command
该函数会根据用户的请求来确定做什么事情,
COM_REGISTER_SLAVE 则调用 register_slave(thd, (uchar*)packet, packet_length) 注册 slave
COM_BINLOG_DUMP_GTID 则调用 com_binlog_dump_gtid(thd, packet, packet_length);
COM_BINLOG_DUMP 则调用 com_binlog_dump(thd, packet, packet_length);
我们这里以 com_binlog_dump 为例介绍 master 怎么发送 binlog event 给 slave 的。
com_binlog_dump 核心代码为:
kill_zombie_dump_threads(slave_uuid);
mysql_binlog_send(thd, thd- strdup(packet + 10), (my_off_t) pos, NULL)
kill_zombie_dump_threads() 函数:如果新的 server_id 相同的 slave 注册上来,master 会移除跟该 slave 的 server_id 匹配的的 binlog dump 线程
com_binlog_dump() 会调用 mysql_binlog_send() 来打开文件,将文件指针挪到指定位置,读取文件,将一个个的 event 按照事件顺序发给 slave。
综上
MySQL 复制需要 slave 先注册到 Master,再向 Master 提交 binlog 和 POS,请求发送 binlog。Master 接收到请求后,先做一系列验证,打开本地 binlog 文件,按照内部 event 的顺序,依序发给 slave。
三、sql 线程在源码中是怎么读取二进制信息,应用到本地 MySQL 的
sql 线程在 5.6 引入了 db 级别的并行,所以有两个入口
1
2
handle_slave_worker
handle_slave_sql
handle_slave_worker 线程是主要干活的函数,handle_salve_sql 函数作为协调器会启动和分配 worker 线程。
handle_slave_sql 函数主要调用了 slave_worker_exec_job。
slave_worker_exec_job 的主要功能:
job_item= pop_jobs_item(worker, job_item); ev= static_cast Log_event* (job_item- data);
error= ev- do_apply_event_worker(worker);
该函数做到事情其实就是 从 handle_salve_sql() 获得具体的 event(ev),然后调用 ev- do_apply_event_worker(worker),利用 c ++ 的多态特性,调用真正的 event 的 do_apply_event 虚函数,以便将不同的 event 的操作在本地做一遍。
这里需要大家回顾一下 event 的概念了,event 是 binlog 的最小单元,所有的 event 的父类是 Log_event(抽象基类),它定义了一系列虚函数,其中就包括我们这里调用的函数:
这里举一个 insert 语句对应的的 Write_rows_log_event 例子,简单说明一下数据是怎么应用到本地 MySQL 的。
Write_rows_log_event,Update_rows_log_event 和 Delete_rows_log_event 的 do_apply_event 都是调用的它的基类 Rows_log_event 的 do_apply_event。
Rows_log_event 的 do_apply_event 主要功能如下:
m_table= const_cast relay_log_info* >
error= (this- *do_apply_row_ptr)(rli);
get_table() 先从 table map 中获得对应的 table 的信息,然后调用 do_apply_row_ptr 函数指针指向的函数来将 event 对应操作应用到本地 MySQL。
do_apply_row_ptr 函数指针可能指向以下几种不同的函数:
do_hash_scan_and_update
do_index_scan_and_update
do_table_scan_and_update
do_apply_row
Write_rows_log_event 是 insert,不用查找数据,所以它调用的是 do_apply_row。
do_apply_row 主要的功能就是调用了 do_exec_row …. 汗
do_exec_row 是 Write_rows_log_event 自己实现的,它的主要功能是调用了 write_row …. 汗
write_row 也是 Write_rows_log_event 自己实现的,它的主要功能是:m_table- file- ha_start_bulk_insert(estimated_rows); 也就是说,它直接把这一行数据交给了存储引擎,让存储引擎把数据给插进去。
四、binlog_format=ROW 格式下,MySQL 是怎么用二进制保存各种不同的数据类型的
在 sql/log_event.cc:log_event_print_value() 函数中详细描述了 MySQL 的各种数据类型的二进制表现形式,摘录如下
这里有几个比较有意思的地方:
MYSQL_TYPE_STRING 类型,它的 length 占用的字节数是不固定的。如果 string 长度不到大于 255,则需要占用 2 个字节,所以,MySQL 在定义 String 类型的字段时,255 是一个坎,如果字段不可能超过 255 个字节,不建议定义长度的时候超过 255,否则 MySQL 存储数据时会白白浪费一个字节。
MYSQL_TYPE_DATETIME 类型。它存储的格式就是把年 - 月 - 日 时:分:秒按顺序存储下来的,比如:2015-10-10 22:45:55 存储下来就存储为 20151010224545。这种存储格式比较浪费,所以字节数相比 timestamp 占用的也比较多。
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