Mysql如何保证数据不会丢失，两阶段提交，redo log ，bin log的介绍

一、缓冲池

首先，关系型数据库是基于磁盘的，而非关系型数据库是基于内存的。

mysql就是一个基于磁盘的数据库，那么是如何减少mysql的i/o次数，提高mysql的性能呢。在mysql中是有一个缓冲池的，mysql每次查询时是按页进行查询的，每个页中会有大量的数据，将这些数据加载到内存中的缓冲池中，下次再进行查找的时候，会先去内存中进行查找，若找不到才会去磁盘中读取。这种方式是很好的，但是会出现缓冲池污染和预读失效的问题，这个就不再详细说了，大家自行了解。

二、刷脏页

对于mysql来说，那么查询的效率是有了，但是另一个问题是增删改的在缓冲池的基础上是怎么解决的，以下以修改进行说明。在修改的时候，mysql会首先将缓冲池中的数据进行修改，而磁盘上的数据和内存中的数据不一致了，此时该页就是脏页，然后需要将缓冲池中的数据页刷到磁盘中，这个被称为刷脏页。

刷脏页的时机（看一下即可）

每 10 秒必刷新一次
脏页太多时（默认占比超过 innodb_max_dirty_pages_pct 配置的值时刷新）
redo log 空间不足时
数据库关闭时

三、binlog

binlog是mysql的一种二进制日志，用于记录所有对数据库的增删改操作，你每修改一条数据，就会增加一条记录，会记录发生的时间，具体的操作，事务id。

基于 binlog 的这种特性，一般我们会将 binlog 用于以下几个方面：

数据库增量备份与恢复：使用备份还原数据后，可以使用 binlog 中记录的内容对备份时间点后的数据进行恢复，所以 binlog 可以恢复到某一具体时间点的数据

主从复制：通过binlog 实现对主服务器的增量复制。

审计：通过对 binlog 中的数据进行审计，判断是否存在安全问题，比如 SQL 注入。

bin log的持久化：

bin log cache 是内存中的一块区域，用于临时存放bin log记录，事务提交后，MySQL 会将 Binlog Cache 中的数据一次性刷新到 binlog 文件中。

当事务提交（COMMIT）时，MySQL 会将 Binlog Cache 中的内容一次性写入 binlog 文件。若事务回滚（ROLLBACK），则会丢弃 Binlog Cache 中的内容。

那么现在有一些问题，当数据在内存中更改后，还需要更改磁盘中的数据和bin_log中的数据，

1、内存更改后，磁盘中的数据更改了，但是bin_log未更改

2、内存更改后，bin_log更改了，但是磁盘中的数据未更改

3、内存更改后，bin_log和磁盘中的数据均未更改

4、bin_log中存放的数据会不会越来越大，又可能比源数据存放占用的位置都大

前三个均为事务不能持久化的问题，所有就有了redo_log

四、redo_log 重做日志

主要用于崩溃恢复。

数据页在缓冲池中被修改会变成脏页。如果这时宕机，脏页就会失效，这就导致我们修改的数据丢失了，也就无法保证事务的持久性。若一修改就刷脏页，会出现大量i/o，效率降低。

保证数据不丢，就是 redo log 的一个重要功能——保证事务的持久化

WAL（Write-Ahead Logging，日志先行），即：事务提交前先写日志，再修改页。也就是说，事务提交，修改内存中的数据，然后写入redo log一条记录，然后mysql的后台线程会根据情况进行脏页的刷新。

然后一旦脏页刷新，那么redo log中的相关记录就会失效，所以redo log该文件可以回头继续使用。

redo log的持久化（将redo log文件放在磁盘中）

redo log buffer 是内存中的一片区域，即先在内存中存放redo log 的记录，然后等到事务结束会将redo log buffer 写入磁盘中的redo log文件中。

总结：开始事务——用户写sql修改数据——修改内存中的数据——每修改一次就会写到redo log buffer 中一条数据——用户sql执行完毕，事务结束——将redo log buffer 中的所有数据写入到磁盘中——mysql的服务器会在合适的时候将脏页刷入磁盘中——此时redo log 中的记录这些操作的相关数据就失效了——下次将redo log buffer中的数据写入磁盘中时，可以从头开始。

redo_log buffer并不一定是每次都是在事务结束后才把数据写入磁盘中的，那样有的情况下就太慢了。

可以在以下时机将 redo log buffer 中的记录刷新到磁盘

每秒刷新一次
事务提交时
redo log buffer 剩余空间小于 1/2 时

五、如何利用redo log恢复宕机的数据呢

InnoDB 为 redo log 记录了序列号，这被称为 LSN（Log Sequence Number），可以理解为偏移量，越新的日志 LSN 越大。InnoDB 用检查点（checkpoint_lsn）记录未被同步到磁盘中的数据，即记录redo log中的数据，记录哪一部分还有用。

六、当我们执行一条update sql的流程

innodb

服务器收到事务开始的指令，为事务生成一个全局唯一的事务 id。这个事务 id 在记录 binlog 和 redo log 时都会使用。
如果缓存池中没有 no=1 所在数据页的数据，从磁盘中找到对应的数据页（注意，这里是一个数据页，不是一条记录），把数据页加载到缓存。
修改缓存数据页中 no=1 的数据。
记录数据到 redo log buffer、binlog cache。根据 redo log 刷盘的策略，这个过程中 redo log buffer 可能会被刷新到磁盘。
服务器收到事务提交的指令。
刷新 redo log buffer 到磁盘，并标记该事务的状态为 prepare。此操作称为 redo log prepare。
刷新 binlog cache 到磁盘。
刷新 redo log buffer 到磁盘，并标记该事务的状态为 commit。此操作称为 redo log commit。
向客户端返回事务执行的结果。