什么是Binlog？浅析MySQL中的Binlog

小伙伴们有没有觉得学习数据库很有意思？有意思就对了！今天就给大家带来《什么是Binlog？浅析MySQL中的Binlog》，以下内容将会涉及到MySQL、binlog，若是在学习中对其中部分知识点有疑问，或许看了本文就能帮到你！

原文地址：https://xcoder.in/2015/08/10/mysql-binlog-try/

　　花瓣网的搜索架构需要重构，尤其是在索引建立或者更新层面。

　　目前的一个架构导致的结果就是时间越久，数据本体与搜索引擎索引中的数据越不同步，相差甚大。

　　新的一个架构打算从 MySQL 的 Binlog 中读取数据更新、删除、新增等历史记录，并把相应信息提取出来丢到队列中慢慢去同步。

　　所以我就在这里小小去了解一下 Binlog。

准备工作

什么是 Binlog

　　MySQL Server 有四种类型的日志——Error Log、General Query Log、Binary Log 和 Slow Query Log。

　　第一个是错误日志，记录 mysqld 的一些错误。第二个是一般查询日志，记录 mysqld 正在做的事情，比如客户端的连接和断开、来自客户端每条 Sql Statement 记录信息；如果你想准确知道客户端到底传了什么瞎 [哔哔] 玩意儿给服务端，这个日志就非常管用了，不过它非常影响性能。第四个是慢查询日志，记录一些查询比较慢的 SQL 语句——这种日志非常常用，主要是给开发者调优用的。

　　剩下的第三种就是 Binlog 了，包含了一些事件，这些事件描述了数据库的改动，如建表、数据改动等，也包括一些潜在改动，比如

v1，用于 MySQL 3.2.3

v3，用于 MySQL 4.0.2 以及 4.1.0

v4，用于 MySQL 5.0 以及更高版本

　　实际上还有一个 v2 版本，不过只在早期 4.0.x 的 MySQL 版本中使用过，但是 v2 已经过于陈旧并且不再被 MySQL 官方支持了。

通常我们现在用的 MySQL 都是在 5.0 以上的了，所以就略过 v1 ~ v3 版本的 Binlog，如果需要了解 v1 ~ v3 版本的 Binlog 可以自行前往上述的《High-level...》文章查看。

事件头

　　一个事件头有 19 字节，依次排列为四字节的时间戳、一字节的当前事件类型、四字节的服务端 ID、四字节的当前事件长度描述、四字节的下个事件位置（方便跳转）以及两字节的标识。

　　用 ASCII Diagram 表示如下：

+---------+---------+---------+------------+-------------+-------+
|timestamp|type code|server_id|event_length|next_position|flags  |
|4 bytes  |1 byte   |4 bytes  |4 bytes     |4 bytes      |2 bytes|
+---------+---------+---------+------------+-------------+-------+

　　也可以字节编造一个结构体来解读这个头：

c

struct BinlogEventHeader
{
    int   timestamp;
    char  type_code;
    int   server_id;
    int   event_length;
    int   next_position;
    char  flags[2];
};

如果你要直接用这个结构体来读取数据的话，需要加点手脚。

因为默认情况下 GCC 或者 G++ 编译器会对结构体进行字节对齐，这样读进来的数据就不对了，因为 Binlog 并不是对齐的。为了统一我们需要取消这个结构体的字节对齐，一个方法是使用

#pragma pack(n)

，一个方法是使用

__attribute__((__packed__))

，还有一种情况是在编译器编译的时候强制把所有的结构体对其取消，即在编译的时候使用

fpack-struct

参数，如：

```sh
 $ g++ temp.cpp -o a -fpack-struct=1

<br>　　根据上述的结构我们可以明确得到各变量在结构体里面的偏移量，所以在 MySQL 源码里面（[libbinlogevents/include/binlog_event.h](https://github.com/mysql/mysql-server/blob/5.7/libbinlogevents/include/binlog_event.h#L353)）有下面几个常量以快速标记偏移：

```c
#define EVENT_TYPE_OFFSET    4
#define SERVER_ID_OFFSET     5
#define EVENT_LEN_OFFSET     9
#define LOG_POS_OFFSET       13
#define FLAGS_OFFSET         17

　　而具体有哪些事件则在 libbinlogevents/include/binlog_event.h#L245 里面被定义。如有个

FORMAT_DESCRIPTION_EVENT

事件的

type_code

是 15、

UPDATE_ROWS_EVENT

的

type_code

是 31。

　　还有那个

next_position

，在 v4 版本中代表从 Binlog 一开始到下一个事件开始的偏移量，比如到第一个事件的

next_position

就是 4，因为文件头有一个字节的长度。然后接下去对于事件 n 和事件 n + 1 来说，他们有这样的关系：

next_position(n + 1) = next_position(n) + event_length(n)

　　关于 flags 暂时不需要了解太多，如果真的想了解的话可以看看 MySQL 的相关官方文档。

事件体

　　事实上在 Binlog 事件中应该是有三个部分组成，

header

、

post-header

和

payload

，不过通常情况下我们把

post-header

和

payload

都归结为事件体，实际上这个

post-header

里面放的是一些定长的数据，只不过有时候我们不需要特别地关心。想要深入了解可以去查看 MySQL 的官方文档。

　　所以实际上一个真正的事件体由两部分组成，用 ASCII Diagram 表示就像这样：

+=====================================+
| event  | fixed part (post-header)   |
| data   +----------------------------+
|        | variable part (payload)    |
+=====================================+

　　而这个

post-header

对于不同类型的事件来说长度是不一样的，同种类型来说是一样的，而这个长度的预先规定将会在一个“格式描述事件”中定好。

格式描述事件

　　在上文我们有提到过，在 Magic Number 之后跟着的是一个格式描述事件（Format Description Event），其实这只是在 v4 版本中的称呼，在以前的版本里面叫起始事件（Start Event）。

　　在 v4 版本中这个事件的结构如下面的 ASCII Diagram 所示。

+=====================================+
| event  | timestamp         0 : 4    |
| header +----------------------------+
|        | type_code         4 : 1    | = FORMAT_DESCRIPTION_EVENT = 15
|        +----------------------------+
|        | server_id         5 : 4    |
|        +----------------------------+
|        | event_length      9 : 4    | >= 91
|        +----------------------------+
|        | next_position    13 : 4    |
|        +----------------------------+
|        | flags            17 : 2    |
+=====================================+
| event  | binlog_version   19 : 2    | = 4
| data   +----------------------------+
|        | server_version   21 : 50   |
|        +----------------------------+
|        | create_timestamp 71 : 4    |
|        +----------------------------+
|        | header_length    75 : 1    |
|        +----------------------------+
|        | post-header      76 : n    | = array of n bytes, one byte per event
|        | lengths for all            |   type that the server knows about
|        | event types                |
+=====================================+

　　这个事件的

type_code

是 15，然后

event_length

是大于等于 91 的值的，这个主要取决于所有事件类型数。

　　因为从第 76 字节开始后面的二进制就代表一个字节类型的数组了，一个字节代表一个事件类型的

post-header

长度，即每个事件类型固定数据的长度。

　　那么按照上述的一些线索来看，我们能非常快地写出一个简单的解读 Binlog 格式描述事件的代码。

如上文所述，如果需要正常解读 Binlog 文件的话，下面的代码编译时候需要加上

-fpack-struct=1

这个参数。

cpp

#include <cstdio>
#include <cstdlib>

struct BinlogEventHeader
{
    int  timestamp;
    unsigned char type_code;
    int  server_id;
    int  event_length;
    int  next_position;
    short flags;
};

int main()
{
    FILE* fp = fopen("/usr/local/var/mysql/master-bin.000001", "rb");
    int magic_number;
    fread(&magic_number, 4, 1, fp);

    printf("%d - %sn", magic_number, (char*)(&magic_number));

    struct BinlogEventHeader format_description_event_header;
    fread(&format_description_event_header, 19, 1, fp);

    printf("BinlogEventHeadern{n");
    printf("    timestamp: %dn", format_description_event_header.timestamp);
    printf("    type_code: %dn", format_description_event_header.type_code);
    printf("    server_id: %dn", format_description_event_header.server_id);
    printf("    event_length: %dn", format_description_event_header.event_length);
    printf("    next_position: %dn", format_description_event_header.next_position);
    printf("    flags[]: %dn}n", format_description_event_header.flags);

    short binlog_version;
    fread(&binlog_version, 2, 1, fp);
    printf("binlog_version: %dn", binlog_version);

    char server_version[51];
    fread(server_version, 50, 1, fp);
    server_version[50] = '</cstdlib></cstdio>