前言：整理歸納，個人溫習之用，請支持正版極客時間
問題引入：怎樣讓數據庫恢復到半個月內任意一秒的狀態？
1、更新語句流程
*創建一個表，將 ID=2 這一行的值加 1，SQL 語句如下
mysql> create table T(ID int primary key, c int);
mysql> update T set c=c+1 where ID=2;
首先執行語句前要先連接數據庫；其次在一個表上有更新的時候，跟這個表有關的查詢緩存會失效，所以這條語句就會把表 T 上所有緩存結果都清空；接着分析器會通過詞法和語法解析知道這是一條更新語句；然後優化器決定要使用 ID 這個索引；最後執行器負責具體執行，找到這一行，然後更新。
Ps：更新流程涉及兩個重要的日誌模塊：redo log（重做日誌）和 binlog（歸檔日誌）。
2、redo log（建議去極客時間購買正版，我沒記錄相應例子，可能不方便理解）
*記錄這個頁做了什麼改動
*在 MySQL 裏如果每一次的更新操作都需要寫進磁盤，然後磁盤也要找到對應的那條記錄，然後再更新，整個過程 IO 成本、查找成本都很高。爲了解決這個問題，MySQL採用WAL 技術，WAL 的全稱是 Write-Ahead Logging，它的關鍵點就是先寫日誌，再寫磁盤。
*當有一條記錄需要更新的時候，InnoDB 引擎就會先把記錄寫到 redo log裏面，並更新內存，這個時候更新就算完成了。同時，InnoDB 引擎會在適當的時候，將這個操作記錄更新到磁盤裏面，而這個更新往往是在系統比較空閒的時候做。
*InnoDB 的 redo log 是固定大小的，比如可以配置爲一組 4 個文件，每個文件的大小是 1GB，總共可以記錄 4GB 的操作。從頭開始寫，寫到末尾就又回到開頭循環寫，如下面這個圖所示
write pos 是當前記錄的位置，一邊寫一邊後移，寫到第 3 號文件末尾後就回到 0 號文件開頭。checkpoint 是當前要擦除的位置，也是往後推移並且循環的，擦除記錄前要把記錄更新到數據文件。write pos 和 checkpoint 之間的是可寫入部分，可以用來記錄新的操作。如果 write pos 追上 checkpoint，表示日誌滿了，這時候不能再執行新的更新，得停下來先擦掉一些記錄，把 checkpoint 推進一下。
*有了 redo log，InnoDB 就可以保證即使數據庫發生異常重啓，之前提交的記錄都不會丟失，這個能力稱爲 crash-safe。
3、binlog
*Binlog有兩種模式，statement 格式的話是記sql語句， row格式會記錄行的內容，記兩條，更新前和更新後都有。
*redo log 是 InnoDB 引擎特有的日誌，而 Server 層也有自己的日誌，稱爲 binlog（歸檔日誌）。
*區別：(1)、redo log 是 InnoDB 引擎特有的；binlog 是 MySQL 的 Server 層實現的，所有引擎都可以使用。
(2)、redo log 是物理日誌，記錄的是“在某個數據頁上做了什麼修改”；binlog 是邏輯日誌，記錄的是這個語句的原始邏輯，比如“給 ID=2 這一行的 c 字段加 1 ”。 (3)、redo log 是循環寫的，空間固定會用完；binlog 是可以追加寫入的。“追加寫”是指 binlog 文件寫到一定大小後會切換到下一個，並不會覆蓋以前的日誌。
*內部流程：
執行器先找引擎取 ID=2 這一行。ID 是主鍵，引擎直接用樹搜索找到這一行。如果 ID=2 這一行所在的數據頁本來就在內存中，就直接返回給執行器；否則，需要先從磁盤讀入內存，然後再返回。
執行器拿到引擎給的行數據，把這個值加上 1，比如原來是 N，現在就是 N+1，得到新的一行數據，再調用引擎接口寫入這行新數據。
引擎將這行新數據更新到內存中，同時將這個更新操作記錄到 redo log 裏面，此時 redo log 處於 prepare 狀態。然後告知執行器執行完成了，隨時可以提交事務。
執行器生成這個操作的 binlog，並把 binlog 寫入磁盤。
執行器調用引擎的提交事務接口，引擎把剛剛寫入的 redo log 改成提交（commit）狀態，更新完成。
4、兩階段提交（類似事務，不成功就回滾）
*前置條件：binlog 會記錄所有的邏輯操作，並且是採用“追加寫”的形式。如果你的 DBA 承諾說半個月內可以恢復，那麼備份系統中一定會保存最近半個月的所有 binlog，同時系統會定期做整庫備份。這裏的“定期”取決於系統的重要性，可以是一天一備，也可以是一週一備。
*例：某天下午兩點發現中午十二點有一次誤刪表，需要找回數據，那你可以這麼做：
首先，找到最近的一次全量備份，如果運氣好，可能就是昨天晚上的一個備份，從這個備份恢復到臨時庫；然後，從備份的時間點開始，將備份的 binlog 依次取出來，重放到中午誤刪表之前的那個時刻。
*爲什麼需要兩階段提交呢？
反證法：由於 redo log 和 binlog 是兩個獨立的邏輯，如果不用兩階段提交，要麼就是先寫完 redo log 再寫 binlog，或者採用反過來的順序。
用前面的 update 語句來做例子。假設當前 ID=2 的行，字段 c 的值是 0，再假設執行 update 語句過程中在寫完第一個日誌後，第二個日誌還沒有寫完期間發生了 crash，會出現什麼情況呢？
1、先寫 redo log 後寫 binlog
假設在 redo log 寫完，binlog 還沒有寫完的時候，MySQL 進程異常重啓。redo log 寫完之後，系統即使崩潰，仍然能夠把數據恢復回來，所以恢復後這一行 c 的值是 1。但是由於 binlog 沒寫完就 crash 了，這時候 binlog 裏面就沒有記錄這個語句。因此，之後備份日誌的時候，存起來的 binlog 裏面就沒有這條語句。然後你會發現，如果需要用這個 binlog 來恢復臨時庫的話，由於這個語句的 binlog 丟失，這個臨時庫就會少了這一次更新，恢復出來的這一行 c 的值就是 0，與原庫的值不同。
2、先寫 binlog 後寫 redo log
如果在 binlog 寫完之後 crash，由於 redo log 還沒寫，崩潰恢復以後這個事務無效，所以這一行 c 的值是 0。但是 binlog 裏面已經記錄了“把 c 從 0 改成 1”這個日誌。所以，在之後用 binlog 來恢復的時候就多了一個事務出來，恢復出來的這一行 c 的值就是 1，與原庫的值不同。
Ps：redo log 和 binlog 都可以用於表示事務的提交狀態，而兩階段提交就是讓這兩個狀態保持邏輯上的一致
5、小結
*redo log 用於保證 crash-safe 能力。innodb_flush_log_at_trx_commit 這個參數設置成 1 的時候，表示每次事務的 redo log 都直接持久化到磁盤。這個參數建議設置成 1，這樣可以保證 MySQL 異常重啓之後數據不丟失。sync_binlog 這個參數設置成 1 的時候，表示每次事務的 binlog 都持久化到磁盤。這個參數建議設置成 1，這樣可以保證 MySQL 異常重啓之後 binlog 不丟失。
*兩階段提交是跨系統維持數據邏輯一致性時常用的一個方案，即使不做數據庫內核開發，日常開發中也有可能會用到。
*問題：定期全量備份的週期“取決於系統重要性，有的是一天一備，有的是一週一備”。那麼在什麼場景下，一天一備會比一週一備更有優勢呢？或者說，它影響了這個數據庫系統的哪個指標？
答：優勢是最長恢復時間更短，在一天一備的模式裏，最壞情況下需要應用一天的 binlog。比如，你每天 0 點做一次全量備份，而要恢復出一個到昨天晚上 23 點的備份。一週一備最壞情況就要應用一週的 binlog 了。
系統的對應指標就是RTO（恢復目標時間）。
*binlog能不能去掉？
答：不能，一是redolog只有InnoDB有，別的引擎沒有；二是redolog是循環寫的，不持久保存，binlog的“歸檔”這個功能，redolog是不具備的。
*恢復數據只能恢復到誤刪之前到一刻，誤刪之後的，不能只靠binlog來做，因爲業務邏輯可能因爲誤刪操作的行爲，插入了邏輯錯誤的語句，所以之後的，跟業務一起，從業務快速補數據的。只靠binlog補出來的往往不完整