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MySQL 在哪些场景下不会写 binlog?

作者介绍

陈臣,甲骨文 MySQL 数据库专家,《MySQL实战》作者,有超过10年的数据库管理与架构经验,对 MySQL、Redis 源码略有研究。


一、背景

在 MySQL 中,慢日志不仅可以记录在文件中,还可以记录在表中。具体是记录在文件还是表中是由log_output参数决定的。

该参数默认为FILE,即慢日志默认会记录在文件中。如果参数中包含TABLE,则慢日志还会记录在mysql.slow_log中,而mysql.slow_log使用的是 CSV 存储引擎。

最初研究这一问题,是为了确认在主从复制以及组复制(MGR)环境下,mysql.slow_log表中的慢日志是否会同步到其他节点。

随着分析的深入,发现 MySQL 实际上提供了多种机制和开关,用于确保操作不会写入 binlog。

由于ROW格式是目前最常用的 binlog 格式,本文将从ROW 模式下 MySQL 判断操作是否写入 binlog 的实现逻辑入手,逐步引出相关控制开关,并分析它们各自的使用场景。

二、ROW 格式下判断操作是否写入 binlog 的实现逻辑

在 ROW 格式下,将数据变化记录到 binlog 的核心是在binlog_log_row函数中实现的:

int binlog_log_row(TABLE *table, const uchar *before_record,                   const uchar *after_record, Log_func *log_func) {bool error = false;  THD *const thd = table->in_use;// 判断当前操作是否需要写入 binlogif (check_table_binlog_row_based(thd, table)) {    ...    if (likely(!(error = write_locked_table_maps(thd)))) {      boolconst has_trans = thd->lex->sql_command == SQLCOM_CREATE_TABLE ||                             table->file->has_transactions();      // 根据操作类型,将行镜像写入 binlog      error = (*log_func)(thd, table, has_trans, before_record, after_record);    }  }
  return error ? HA_ERR_RBR_LOGGING_FAILED : 0;}

首先调用 check_table_binlog_row_based 判断当前操作是否需要写入 binlog,若需要,则会针对不同的操作类型,调用不同的函数来处理。具体来说:

  • INSERT:Write_rows_log_event::binlog_row_logging_function。

  • UPDATE:Update_rows_log_event::binlog_row_logging_function。

  • DELETE:Delete_rows_log_event::binlog_row_logging_function。

接下来,重点看看check_table_binlog_row_based函数的处理逻辑。

staticboolcheck_table_binlog_row_based(THD *thd, TABLE *table) {if (table->s->cached_row_logging_check == -1) {    intconstcheck(table->s->tmp_table == NO_TMP_TABLE &&                    !table->no_replicate &&                    binlog_filter->db_ok(table->s->db.str));    table->s->cached_row_logging_check = check;  }
    assert(table->s->cached_row_logging_check == 0 ||         table->s->cached_row_logging_check == 1);
return (thd->is_current_stmt_binlog_format_row() &&          table->s->cached_row_logging_check &&          (thd->variables.option_bits & OPTION_BIN_LOG) &&          mysql_bin_log.is_open());}

要返回 false,只需满足以下任意一个条件:

  • 当前SQL语句不能以ROW格式记录到binlog中:thd->is_current_stmt_binlog_format_row()为 false,例如 DDL 语句。

  • 表不允许写入 binlog:table->s->cached_row_logging_check为 false。

  • 当前线程未启用 binlog:thd->variables.option_bits & OPTION_BIN_LOG为 false。

  • binlog 未打开:mysql_bin_log.is_open() 为 false。

因为第一个条件和第四个条件为 false 的情况并不常见,下面将重点分析table->s->cached_row_logging_check和thd->variables.option_bits & OPTION_BIN_LOG为 false 时的场景。

三、cached_row_logging_check 为 false 的场景

table->s->cached_row_logging_check的赋值逻辑如下:

 if (table->s->cached_row_logging_check == -1) {    intconstcheck(table->s->tmp_table == NO_TMP_TABLE &&                    !table->no_replicate &&                    binlog_filter->db_ok(table->s->db.str));    table->s->cached_row_logging_check = check;  }

要使其为 false,必须满足以下任意一个条件:

1)当前表是临时表: table->s->tmp_table == NO_TMP_TABLE为 false。

2)库名不满足 --replicate-do-db、--replicate-ignore-db 复制规则:binlog_filter->db_ok(table->s->db.str)为 false。

3)表设置了 no_replicate:该属性是在open_table_from_share()函数中根据表的类型和存储引擎能力标志设置的。

no_replicate 的设置逻辑如下:

  if((share->table_category == TABLE_CATEGORY_LOG) ||      (share->table_category == TABLE_CATEGORY_RPL_INFO) ||      (share->table_category == TABLE_CATEGORY_GTID)) {    outparam->no_replicate = true;  } else if (outparam->file) {    const handler::Table_flags flags = outparam->file->ha_table_flags();    outparam->no_replicate =        !(flags & (HA_BINLOG_STMT_CAPABLE | HA_BINLOG_ROW_CAPABLE)) ||        (flags & HA_HAS_OWN_BINLOGGING);  } else {    outparam->no_replicate = false;  }

可以看到,no_replicate 会在以下几种情况设置为 true。

1、特殊类别的表

包括:

  • TABLE_CATEGORY_LOG 类别的表,具体包括mysql.general_log, mysql.slow_log。

  • TABLE_CATEGORY_RPL_INFO类别的表,具体包括 mysql.slave_relay_log_info,mysql.slave_master_info,mysql.slave_worker_info。

  • TABLE_CATEGORY_GTID 类别的表,具体包括 mysql.gtid_executed。

2、根据存储引擎的能力标志判断

这些标志是每个存储引擎单独设置的,一般是在m_int_table_flags或table_flags函数中定义的,主要是用来向 Server 层声明:这个存储引擎的表,支持哪些能力/约束。与复制相关的标志有三个:

  • HA_BINLOG_STMT_CAPABLE:支持 STATEMENT 格式 binlog。

  • HA_BINLOG_ROW_CAPABLE:支持 ROW 格式 binlog。

  • HA_HAS_OWN_BINLOGGING:该引擎自己管理 binlog(如 NDB Cluster)。

在 MySQL 支持的存储引擎中,只有 perfschema(对应 performance_schema)和 temptable(MySQL 8.0 引入的内部临时表存储引擎,主要用来替代老的 MEMORY/MyISAM 内部临时表)不会设置 HA_BINLOG_STMT_CAPABLE 或 HA_BINLOG_ROW_CAPABLE。

所以,针对 performance_schema 表的操作不会写入 binlog。

# ls mysql-8.4.3/storage/archive  blackhole  csv  example  federated  heap  innobase  myisam  myisammrg  ndb  perfschema  secondary_engine_mock  temptable

四、OPTION_BIN_LOG 为 false 的场景

thd->variables保存当前线程的会话级系统变量状态。其中,option_bits 是一个位图(bitmap),用于记录多个线程级选项标志,OPTION_BIN_LOG 则表示是否将当前线程的操作写入 binlog。

以下是几种典型场景。

1、显式关闭会话级 binlog
SET SESSION sql_log_bin = 0;

该参数对应的回调函数是fix_sql_log_bin_after_update。

当sql_log_bin = 1时,打开 OPTION_BIN_LOG,反之,则清除 OPTION_BIN_LOG。

static bool fix_sql_log_bin_after_update(sys_var *, THD *thd,                                         enum_var_type type [[maybe_unused]]) {  assert(type == OPT_SESSION);  if (thd->variables.sql_log_bin)    thd->variables.option_bits |= OPTION_BIN_LOG;  else    thd->variables.option_bits &= ~OPTION_BIN_LOG;  return false;}
2、从库未启用 log_replica_updates

当实例作为从库运行,且未开启 log_replica_updates 时,从库 SQL 线程重放的操作默认不写 binlog。

void set_slave_thread_options(THD *thd) {  ...  ulonglong options = thd->variables.option_bits | OPTION_BIG_SELECTS;  if (opt_log_replica_updates)    options |= OPTION_BIN_LOG;  else    options &= ~OPTION_BIN_LOG;  ...}
3、使用Disable_binlog_guard临时关闭 binlog

Disable_binlog_guard用于在特定代码块内临时关闭 binlog,并在离开作用域时自动恢复原状态。

class Disable_binlog_guard { public:explicitDisable_binlog_guard(THD *thd)      : m_thd(thd),        m_binlog_disabled(thd->variables.option_bits & OPTION_BIN_LOG) {    thd->variables.option_bits &= ~OPTION_BIN_LOG;  }
    ~Disable_binlog_guard() {    if (m_binlog_disabled) m_thd->variables.option_bits |= OPTION_BIN_LOG;  }
  private:  THD *const m_thd;constbool m_binlog_disabled;};

Disable_binlog_guard 被调用的场景有:

1)实例初始化(--initialize)。

staticboolhandle_bootstrap_impl(handle_bootstrap_args *args){  ...if (opt_initialize) {    assert(thd->system_thread == SYSTEM_THREAD_SERVER_INITIALIZE);    sysd::notify("STATUS=Initialization of MySQL system tables in progress\n");    const Disable_binlog_guard disable_binlog(thd);    const Disable_sql_log_bin_guard disable_sql_log_bin(thd);    Compiled_in_command_iterator comp_iter;    rc = process_iterator(thd, &comp_iter, true);    thd->system_thread = SYSTEM_THREAD_INIT_FILE;    sysd::notify("STATUS=Initialization of MySQL system tables ",                 rc ? "unsuccessful" : "successful", "\n");    if (rc != 0) {      returntrue;    }  }  ...returnfalse;}

2)实例升级。

boolupgrade_system_schemas(THD *thd){Disable_autocommit_guard autocommit_guard(thd);  Bootstrap_error_handler bootstrap_error_handler;
Server_option_guard<bool> acl_guard(&opt_noacl, true);Server_option_guard<bool> general_log_guard(&opt_general_log, false);Server_option_guard<bool> slow_log_guard(&opt_slow_log, false);Disable_binlog_guard disable_binlog(thd);Disable_sql_log_bin_guard disable_sql_log_bin(thd);  ...  bootstrap_error_handler.set_log_error(false);bool err =      fix_mysql_tables(thd) || fix_sys_schema(thd) || upgrade_help_tables(thd);if (!err) {    /*      Initialize structures necessary for federated server from mysql.servers      table.    */    servers_init(thd);    err = (DBUG_EVALUATE_IF("force_fix_user_schemas", true,                            dd::bootstrap::DD_bootstrap_ctx::instance()                                .is_server_upgrade_from_before(                                    bootstrap::SERVER_VERSION_80011))               ? check.check_all_schemas(thd)               : check.check_system_schemas(thd)) ||          check.repair_tables(thd) ||          dd::tables::DD_properties::instance().set(              thd, "MYSQLD_VERSION_UPGRADED", MYSQL_VERSION_ID);  }  ...return dd::end_transaction(thd, err);}

3)CREATE SERVER, ALTER SERVER 和 DROP SERVER 操作。

4)INSTALL COMPONENT, UNINSTALL COMPONENT 操作。

5)INSTALL PLUGIN, UNINSTALL PLUGIN 操作。

6)一些内部操作,例如 ALTER TABLE 过程中创建/删除临时表、DROP DATABASE 时清理数据库对象、更新数据字典表、后台线程自动更新列直方图。

除了上面介绍的这些场景,通过将 thd->lex->no_write_to_binlog 设置为true(thd->lex表示当前 SQL 语句的语法解析上下文),可以在语句级别控制该语句不写入 binlog。

五、NO_WRITE_TO_BINLOG 为 true 的场景

以下场景会将 no_write_to_binlog 设置为 true。

  • SHUTDOWN、RESTART 命令。

  • RESET 系列命令,包括:RESET MASTER, RESET SLAVE, RESET PERSIST。

  • 显式指定NO_WRITE_TO_BINLOG或LOCAL。部分维护类 SQL 命令(OPTIMIZE, ANALYZE, REPAIR, FLUSH)支持在语句中显式指定不写 binlog,如,

OPTIMIZE NO_WRITE_TO_BINLOG TABLE t1;ANALYZE LOCAL TABLE t1;REPAIR NO_WRITE_TO_BINLOG TABLE t1;FLUSH LOCAL PRIVILEGES;

需要注意的是,对于FLUSH命令,即使未显式指定NO_WRITE_TO_BINLOG,以下命令默认也不会写入 binlog:NO_WRITE_TO_BINLOG,FLUSH LOGS、FLUSH BINARY LOGS、FLUSH TABLES WITH READ LOCK、FLUSH TABLES tbl_name ... FOR EXPORT。

六、总结

虽然上面列举的场景较多,但实际上并不需要大家刻意去记。

简单来说:

  • 凡是 MySQL 内部自动执行的操作(即非用户手动执行的操作),通常不会写入 binlog。 典型场景包括:实例初始化与升级、mysql.slow_log表的写入、数据字典的维护、performance_schema表数据的更新等。

  • 对 mysql 库下的表进行 DML 操作,只要不属于上面提到的特殊类别的表,基本都会写入 binlog。

    但若执行的是 DDL 操作(如 truncate),基本都会写入 binlog。

  • 对 performance_schema 中的表进行 DML、DDL 操作会提示权限不足,即便是用 root 用户执行。但部分表允许执行 truncate 操作,且 truncate 操作不会写入 binlog。

作者丨陈臣
来源丨公众号:MySQL实战(ID:MySQLInAction)
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