MySQL中binlog日志文件的详细介绍
MySQL 的 binlog日志文件，记录了数据库表的全部修改操作。本文简单整理 MySQL binlog 相关知识，以及如何使用 binlog 恢复或闪回数据库数据。
STATEMENT 格式的 binlog
要想开启 binlog，需要在启动 MySQL 时传入 --log-bin 参数。或者也可以在 MySQL 配置文件 /etc/my.cnf，设置 log_bin 开启 binlog。MySQL 5.7 开始，开启 binlog 后，--server-id 参数也必须指定，否则 MySQL 服务器会启动失败。
binlog_format 支持 STATEMENT, ROW, MIXED 三种格式，MySQL 5.5 和 5.6 默认为 STATEMENT，MySQL 5.7.7 开始默认为 ROW。若 SQL 使用 UUID(), RAND(), VERSION() 等函数，或者使用存储过程、自定义函数，基于 STATEMENT 的主从复时，是不安全的（很多人可能会认为 NOW(), CURRENT_TIMESTAMP 这些函数也是不安全的，事实上是安全的） [doc1, doc2 ]。基于 ROW 的主从复制，是最安全的复制方式。
现在先来看下 STATEMENT 格式的 binlog，/etc/my.cnf 文件修改的内容如下：
server_id = 1 log_bin = mysql-bin binlog_format = STATEMENT binlog_row_image=FULL
重启 MySQL 后，在数据目录 datadir 下，比如 /var/lib/mysql/，将会生成相应的 binlog 文件，mysql-bin.index 和 mysql-bin.000001。.index 后缀的文件保存全部 binlog 文件名。mysql-bin.000001 文件记录 binlog 内容。每次 MySQL 启动或者 flush 日志，都将按序号创建一个新的日志文件。另外，当日志文件大小超过 max_binlog_size 时，也会创建一个新的日志文件。
现在来试一试 binlog 功能。假设在 testdb 库在有 hello 表，并对其中某行做修改操作：
mysql> select * from hello; +----+-------+ | id | name | +----+-------+ | 1 | Andy | | 2 | Bill | | 3 | Candy | +----+-------+ 4 rows in set (0.00 sec) mysql> update hello set name = 'Will' where id = 3; Query OK, 1 row affected (0.02 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
binlog 为二进制文件，需要使用 mysqlbinlog（doc, man）命令查看：
$ sudo mysqlbinlog /var/lib/mysql/mysql-bin.000001 # 直接在 mysql 服务器上读取 binlog 文件 $ mysqlbinlog -R -h192.168.2.107 -uroot -p123456 mysql-bin.000001 # 或者，远程读取 binlog 文件
执行 update 后相应新增的 binlog 文件内容：
# at 154 #180617 22:47:49 server id 1 end_log_pos 219 CRC32 0x4bd9d69b Anonymous_GTID last_committed=0 sequence_number=1 rbr_only=no SET @@SESSION.GTID_NEXT= 'ANONYMOUS'/*!*/; # at 219 #180617 22:47:49 server id 1 end_log_pos 302 CRC32 0x476fafc9 Query thread_id=2 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1529246869/*!*/; SET @@session.pseudo_thread_id=2/*!*/; SET @@session.foreign_key_checks=1, @@session.sql_auto_is_null=0, @@session.unique_checks=1, @@session.autocommit=1/*!*/; SET @@session.sql_mode=1075838976/*!*/; 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=33/*!*/; SET @@session.lc_time_names=0/*!*/; SET @@session.collation_database=DEFAULT/*!*/; BEGIN /*!*/; # at 302 #180617 22:47:49 server id 1 end_log_pos 423 CRC32 0x7f2c2c7a Query thread_id=2 exec_time=0 error_code=0 use `testdb`/*!*/; SET TIMESTAMP=1529246869/*!*/; update hello set name = 'Will' where id = 3 /*!*/; # at 423 #180617 22:47:49 server id 1 end_log_pos 454 CRC32 0x68da744a Xid = 12 COMMIT/*!*/;
ROW 格式的 binlog
修改 /etc/my.cnf 的 binlog_format 为 ROW，再重启 MySQL。格式修改后，会生成一个新的 binlog 文件 mysql-bin.000002。
mysql> show create table hello; +-------+-------------------------------------------------------------------------+ | Table | Create Table +-------+-------------------------------------------------------------------------+ | hello | CREATE TABLE `hello` ( `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `name` varchar(20) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 | +-------+-------------------------------------------------------------------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> select * from hello where id; +----+------+ | id | name | +----+------+ | 1 | Andy | | 2 | Lily | | 3 | Will | +----+------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> update hello set name = 'David' where id = 3; Query OK, 1 row affected (0.02 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
查看 ROW 格式的 binlog，需要使用 sudo mysqlbinlog -v --base64-output=DECODE-ROWS /var/lib/mysql/mysql-bin.000002 命令。执行 update 后相应新增的 binlog 内容：
# at 154 #180617 22:54:13 server id 1 end_log_pos 219 CRC32 0x2ce70d4d Anonymous_GTID last_committed=0 sequence_number=1 rbr_only=yes /*!50718 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED*//*!*/; SET @@SESSION.GTID_NEXT= 'ANONYMOUS'/*!*/; # at 219 #180617 22:54:13 server id 1 end_log_pos 293 CRC32 0x8183fddf Query thread_id=2 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1529247253/*!*/; SET @@session.pseudo_thread_id=2/*!*/; SET @@session.foreign_key_checks=1, @@session.sql_auto_is_null=0, @@session.unique_checks=1, @@session.autocommit=1/*!*/; SET @@session.sql_mode=1075838976/*!*/; 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=33/*!*/; SET @@session.lc_time_names=0/*!*/; SET @@session.collation_database=DEFAULT/*!*/; BEGIN /*!*/; # at 293 #180617 22:54:13 server id 1 end_log_pos 346 CRC32 0x0fc7e1a4 Table_map: `testdb`.`hello` mapped to number 110 # at 346 #180617 22:54:13 server id 1 end_log_pos 411 CRC32 0xb58e729d Update_rows: table id 110 flags: STMT_END_F ### UPDATE `testdb`.`hello` ### WHERE ### @1=3 ### @2='Will' ### SET ### @1=3 ### @2='David' # at 411 #180617 22:54:13 server id 1 end_log_pos 442 CRC32 0xef964db8 Xid = 13 COMMIT/*!*/;
若执行如下 SQL：
mysql> insert hello (name) values ('Frank');
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)相应生成的 binlog 内容：
# at 442 #180617 22:55:47 server id 1 end_log_pos 507 CRC32 0x79de08a7 Anonymous_GTID last_committed=1 sequence_number=2 rbr_only=yes /*!50718 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED*//*!*/; SET @@SESSION.GTID_NEXT= 'ANONYMOUS'/*!*/; # at 507 #180617 22:55:47 server id 1 end_log_pos 581 CRC32 0x56f9eb6a Query thread_id=2 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1529247347/*!*/; BEGIN /*!*/; # at 581 #180617 22:55:47 server id 1 end_log_pos 634 CRC32 0xedb73620 Table_map: `testdb`.`hello` mapped to number 110 # at 634 #180617 22:55:47 server id 1 end_log_pos 684 CRC32 0x525a6a70 Write_rows: table id 110 flags: STMT_END_F ### INSERT INTO `testdb`.`hello` ### SET ### @1=4 ### @2='Frank' # at 684 #180617 22:55:47 server id 1 end_log_pos 715 CRC32 0x09a0d4de Xid = 14 COMMIT/*!*/;
若执行如下 SQL：
mysql> delete from hello where id = 2; Query OK, 1 row affected (0.02 sec)
相应生成的 binlog 内容：
# at 715 #180617 22:56:44 server id 1 end_log_pos 780 CRC32 0x9f52450e Anonymous_GTID last_committed=2 sequence_number=3 rbr_only=yes /*!50718 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED*//*!*/; SET @@SESSION.GTID_NEXT= 'ANONYMOUS'/*!*/; # at 780 #180617 22:56:44 server id 1 end_log_pos 854 CRC32 0x0959bc8d Query thread_id=2 exec_time=0 error_code=0 SET TIMESTAMP=1529247404/*!*/; BEGIN /*!*/; # at 854 #180617 22:56:44 server id 1 end_log_pos 907 CRC32 0x2945260f Table_map: `testdb`.`hello` mapped to number 110 # at 907 #180617 22:56:44 server id 1 end_log_pos 956 CRC32 0xc70df255 Delete_rows: table id 110 flags: STMT_END_F ### DELETE FROM `testdb`.`hello` ### WHERE ### @1=2 ### @2='Bill' # at 956 #180617 22:56:44 server id 1 end_log_pos 987 CRC32 0x0c98f18e Xid = 15 COMMIT/*!*/;
使用 binlog 增量恢复
MySQL 逻辑备份通常会结合全量备份和增量备份，使用 mysqldump 定期全量备份数据库，然后利用 binlog 保存增量数据。恢复数据时，就是用 mysqldump 备份的数据恢复到备份的时间点。数据库在备份时间点到当前时间的增量修改，则通过 mysqlbinlog 将 binlog 中的增量数据恢复到数据库。现在假设已经使用 mysqldump 将数据库还原到：
mysql> select * from hello; +----+------+ | id | name | +----+------+ | 1 | Andy | | 2 | Lily | | 3 | Will | +----+------+ 3 rows in set (0.00 sec)
之后执行的 SQL：
update hello set name = 'David' where id = 3;
insert hello (name) values ('Frank');
delete from hello where id = 2;不管是使用 STATEMENT 还是 ROW，mysqlbinlog 命令都可以将 binlog 增量恢复到数据库 [doc ]。
观察 binlog 可以看到，从最开始的 update hello set name = 'David' where id = 3; 到最终的 delete from hello where id = 2;，时间上从 "2018-06-17 22:54:13" 到 "2018-06-17 22:56:44"，所以基于时间点恢复，命令如下：
$ sudo mysqlbinlog --start-datetime="2018-06-17 22:54:13" --stop-datetime="2018-06-17 22:56:44" mysql-bin.000002 | mysql -uroot -p123456
binlog 的事件位置号是从 "154" 到 "956"，但需要注意的是 用 --start-position 和 --stop-position 指定位置点范围，逻辑上对应的是 start <= position < stop，所以基于时间点恢复，命令如下：
$ sudo mysqlbinlog --start-position=154 --stop-position=957 mysql-bin.000002 | mysql -uroot -p123456
两种方式任意执行，都能将数据恢复到：
mysql> select * from hello; +----+-------+ | id | name | +----+-------+ | 1 | Andy | | 3 | David | | 4 | Frank | +----+-------+ 3 rows in set (0.00 sec)
使用 binlog2sql 闪回
binlog2sql，作者为曹单锋，大众点评 DBA。binlog2sql，从 MySQL binlog 解析出你要的 SQL。根据不同选项，你可以得到原始 SQL、回滚 SQL、去除主键的 INSERT SQL 等。binlog2sql，底层实现依赖 python-mysql-replication，由该库完成 MySQL 复制协议和 binlog 格式的解析。
$ python binlog2sql/binlog2sql.py -h192.168.2.107 -uroot -p123456 --start-position=154 --stop-position=957 --start-file='mysql-bin.000002' UPDATE `testdb`.`hello` SET `id`=3, `name`='David' WHERE `id`=3 AND `name`='Will' LIMIT 1; #start 4 end 411 time 2018-06-17 22:54:13 INSERT INTO `testdb`.`hello`(`id`, `name`) VALUES (4, 'Frank'); #start 442 end 684 time 2018-06-17 22:55:47 DELETE FROM `testdb`.`hello` WHERE `id`=2 AND `name`='Bill' LIMIT 1; #start 715 end 956 time 2018-06-17 22:56:44
生成回滚 sql：
$ python binlog2sql/binlog2sql.py --flashback -h192.168.2.107 -uroot -p123456 --start-position=154 --stop-position=956 --start-file='mysql-bin.000002' INSERT INTO `testdb`.`hello`(`id`, `name`) VALUES (2, 'Bill'); #start 715 end 956 time 2018-06-17 22:56:44 DELETE FROM `testdb`.`hello` WHERE `id`=4 AND `name`='Frank' LIMIT 1; #start 442 end 684 time 2018-06-17 22:55:47 UPDATE `testdb`.`hello` SET `id`=3, `name`='Will' WHERE `id`=3 AND `name`='David' LIMIT 1; #start 154 end 411 time 2018-06-17 22:54:13
闪回的现实原理很简单，先通过 MySQL 复制协议的 com-binlog-dump 命令 dump 出 binlog，然后按照 binlog 的格式规范解析 binlog，将 binlog 转换成 SQL，再将这些 SQL 转换反向逻辑的 SQL，最后再倒序执行。
Java 解析 binlog
上文中的 binlog2sql 其实底层依赖 python-mysql-replication 库，这是 Python 库。如果想使用 Java 解析 binlog 可以使用 mysql-binlog-connector-java（github）库。目前开源的 CDC 工具，如 Zendesk maxwell、Redhat debezium、LinkedIn Databus 等都底层依赖 mysql-binlog-connector-java 或者其前身 open-replicator。使用 mysql-binlog-connector-java 的示例代码如下：
BinaryLogClient client = new BinaryLogClient("192.168.2.107", 3306, "root", "123456");
client.setBinlogFilename("mysql-bin.000001");
client.setBinlogPosition(4);
client.setBlocking(false);
client.registerEventListener(event -> {
System.out.println(event);
});
client.connect();输出（省略部分内容）：
...
Event{header=EventHeaderV4{timestamp=1529247253000, eventType=TABLE_MAP, serverId=1, headerLength=19, dataLength=34, nextPosition=346, flags=0}, data=TableMapEventData{tableId=110, database='testdb', table='hello', columnTypes=8, 15, columnMetadata=0, 40, columnNullability={1}}}
Event{header=EventHeaderV4{timestamp=1529247253000, eventType=EXT_UPDATE_ROWS, serverId=1, headerLength=19, dataLength=46, nextPosition=411, flags=0}, data=UpdateRowsEventData{tableId=110, includedColumnsBeforeUpdate={0, 1}, includedColumns={0, 1}, rows=[
{before=[3, Will], after=[3, David]}
]}}
...
Event{header=EventHeaderV4{timestamp=1529247347000, eventType=TABLE_MAP, serverId=1, headerLength=19, dataLength=34, nextPosition=634, flags=0}, data=TableMapEventData{tableId=110, database='testdb', table='hello', columnTypes=8, 15, columnMetadata=0, 40, columnNullability={1}}}
Event{header=EventHeaderV4{timestamp=1529247347000, eventType=EXT_WRITE_ROWS, serverId=1, headerLength=19, dataLength=31, nextPosition=684, flags=0}, data=WriteRowsEventData{tableId=110, includedColumns={0, 1}, rows=[
[4, Frank]
]}}
...
Event{header=EventHeaderV4{timestamp=1529247404000, eventType=TABLE_MAP, serverId=1, headerLength=19, dataLength=34, nextPosition=907, flags=0}, data=TableMapEventData{tableId=110, database='testdb', table='hello', columnTypes=8, 15, columnMetadata=0, 40, columnNullability={1}}}
Event{header=EventHeaderV4{timestamp=1529247404000, eventType=EXT_DELETE_ROWS, serverId=1, headerLength=19, dataLength=30, nextPosition=956, flags=0}, data=DeleteRowsEventData{tableId=110, includedColumns={0, 1}, rows=[
[2, Bill]
]}}