MySQL事务日志event乱序验证

服务器环境

操作系统版本：CentOS release 7.5 (Final)
MySQL 版本：Oracle MySQL 5.7.30
MySQL 关键参数：innodb_flush_log_at_trx_commit=1; sync_binlog=1; binlog_format=row; gtid_mode=on; enforce_gtid_consistency=on
验证所需数据：sysbench 压测之后遗留的测试数据（可自行造数，只需要一张表中有一条数据即可）

一、先决条件

登录到数据库中，手动滚动一下binlog文件

mysql> flush logs;select now();
Query OK, 0 rows affected (0.22 sec)

+---------------------+
| now()               |
+---------------------+
| 2020-08-20 14:37:24 |       # 滚动 binlog 的时间点为2020-08-20 14:37:24
+---------------------+
1 row in set (0.00 sec)

解析一下最新的Binlog文件中的内容及其对应的时间点信息

[root@centos ~]# /data/mysql/base/5.7.30/bin/mysqlbinlog -vvv --base64-output=decode-rows /data/mysql/log/binlog/3306/mysql-bin.000011 
/*!50530 SET @@SESSION.PSEUDO_SLAVE_MODE=1*/;
/*!50003 SET @OLD_COMPLETION_TYPE=@@COMPLETION_TYPE,COMPLETION_TYPE=0*/;
DELIMITER /*!*/;
# at 4
#200820 14:37:23 server id 1597281560  end_log_pos 123 CRC32 0x0e9ca4d1     Start: binlog v 4, server v 5.7.30-log created 200820 14:37:23
# Warning: this binlog is either in use or was not closed properly.
# at 123
#200820 14:37:23 server id 1597281560  end_log_pos 194 CRC32 0x4bcad90b     Previous-GTIDs
# 049f1f26-dd03-11ea-bc16-02000aba3c36:1-303264
SET @@SESSION.GTID_NEXT= 'AUTOMATIC' /* added by mysqlbinlog */ /*!*/;
DELIMITER ;
# End of log file
/*!50003 SET COMPLETION_TYPE=@OLD_COMPLETION_TYPE*/;
/*!50530 SET @@SESSION.PSEUDO_SLAVE_MODE=0*/

从上述 binlog 的解析内容来看，当前最新的 binlog 中，除了文件头的 event 之外，并没有其他用户数据产生的 event 数据，且文件头的所有 event 的时间点都为 2020-08-20 14:37:23，这个时间点也是在数据库中手动执行 binlog 滚动语句的时间点，也就是说：binlog 文件头的 event 是在 binlog 滚动时就已经产生且写入到了最新的 binlog 中，且这些event与用户数据无关。

二、操作过程

接下来我们模拟用户对数据执行 update 操作，且为了验证需要，我们使用了显式事务，且在事务执行过程中人为加入了停顿，以便更清晰地看到 binlog 中的 event 是如何记录的。
首先，登录到数据库中，显式开启一个事务。

# 查询测试数据，以便后续编写 update 语句
mysql> select * from t1 limit 1;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | aa   |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)

# 显示的开启一个事务
mysql> begin;select now();
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

+---------------------+
| now()               |
+---------------------+
| 2020-08-20 14:49:32 |       # begin 语句时间点为 2020-08-20 14:49:32
+---------------------+
1 row in set (0.00 sec)

这个时候，binlog 中还未记录新事务的 binlog 日志，等待几十秒之后，再在数据库中执行 update 语句修改 name 列值.

mysql> update t1 set name = 'qqqq' where id = 1;   select now();
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

+---------------------+
| now()               |
+---------------------+
| 2020-08-20 14:51:10 |      # update语句执行的时间点为 2020-08-20 14:51:10
+---------------------+
1 row in set (0.00 sec)

这个时候，binlog 中仍然还未记录新事务的 binlog 日志（因为事务并没有提交，binlog 只会在事务提交时才会写入 binlog 文件中），现在，我们对该显式事务执行 commit 语句提交事务。

mysql> commit;select now();
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

+---------------------+
| now()               |
+---------------------+
| 2020-08-20 14:52:16 |      # commit 语句执行的时间点为 2020-08-20 14:52:16
+---------------------+
1 row in set (0.00 sec)

三、解析过程

现在，我们解析最新的 binlog 文件，查看此时 binlog 中是如何记录该事务产生的 event 数据的（注意：binlog 中每个event的时间点信息是在生成 event 的时候产生的），为了方便阅读，后续内容将对 binlog 做分段说明。
解析命令

[root@centos ~]# /data/mysql/base/5.7.30/bin/mysqlbinlog -vvv --base64-output=decode-rows /data/mysql/log/binlog/3306/mysql-bin.000011

以下内容为 binlog 文件头，event 时间点为手工滚动 binlog 的时间点 2020-08-20 14:37:23，这里并未有任何变化。

/*!50530 SET @@SESSION.PSEUDO_SLAVE_MODE=1*/;
/*!50003 SET @OLD_COMPLETION_TYPE=@@COMPLETION_TYPE,COMPLETION_TYPE=0*/;
DELIMITER /*!*/;
# at 4
#200820 14:37:23 server id 1597281560  end_log_pos 123 CRC32 0x0e9ca4d1     Start: binlog v 4, server v 5.7.30-log created 200820 14:37:23
# Warning: this binlog is either in use or was not closed properly.
# at 123
#200820 14:37:23 server id 1597281560  end_log_pos 194 CRC32 0x4bcad90b     Previous-GTIDs
# 049f1f26-dd03-11ea-bc16-02000aba3c36:1-303264

Position at 194 事务的第一个 event ，是用于记录事务的 GTID 的 event，时间点为 2020-08-20 14:52:16。通过我们事务操作时记录的时间信息，该时间为执行 commit 语句的时间点

# at 194
#200820 14:52:16 server id 1597281560  end_log_pos 259 CRC32 0xc0094738     GTID    last_committed=0    sequence_number=1   rbr_only=yes
/*!50718 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED*//*!*/;
SET @@SESSION.GTID_NEXT= '049f1f26-dd03-11ea-bc16-02000aba3c36:303265'/*!*/;

Position at 259 事务的第二个 event ，是用于记录事务的 begin; 语句的event，时间点为2020-08-20 14:51:10
通过我们事务操作时记录的时间信息，该时间为执行update语句的时间点 2020-08-20 14:51:10，并不是执行 begin; 语句的时间点 2020-08-20 14:49:32，说明该 begin event 是在执行 update 语句时产生，并不是在执行 begin; 语句时产生的。

# at 259
#200820 14:51:10 server id 1597281560  end_log_pos 333 CRC32 0x7dc3489c     Query   thread_id=152   exec_time=0 error_code=0
SET TIMESTAMP=1597906270/*!*/;
SET @@session.pseudo_thread_id=152/*!*/;
SET @@session.foreign_key_checks=1, @@session.sql_auto_is_null=0, @@session.unique_checks=1, @@session.autocommit=1/*!*/;
SET @@session.sql_mode=1436549152/*!*/;
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=45/*!*/;
SET @@session.lc_time_names=0/*!*/;
SET @@session.collation_database=DEFAULT/*!*/;
BEGIN
/*!*/;

Position at 333 事务的第三个 event，用于记录事务执行的原始 SQL 语句( 需要启用参数：binlog_rows_query_log_events = on )，时间点仍然是执行 update 语句的时间点( 2020-08-20 14:51:10 )，说明该 event 也是在执行 update 语句时产生。

# at 333
#200820 14:51:10 server id 1597281560  end_log_pos 397 CRC32 0xf76dc5b2     Rows_query
# update t1 set name = 'qqqq' where id = 1

Position at 397 事务的第四个 event，用于记录事务对应的操作表在内存中的映射 ID，时间点仍然是执行 update 语句的时间点( 2020-08-20 14:51:10 )，说明该 event 也是在执行 update 语句时产生。

# at 397
#200820 14:51:10 server id 1597281560  end_log_pos 447 CRC32 0x37c45256     Table_map: `testdb`.`t1` mapped to number 223

Position at 447 事务的第五个 event，用于记录事务的完整操作语句和数据记录，也就是真正在执行 update 语句做数据修改（ 时间点仍然是 2020-08-20 14:51:10 ），说明该 event 也是在执行 update 语句时产生。

# at 447
#200820 14:51:10 server id 1597281560  end_log_pos 501 CRC32 0x7a46c005     Update_rows: table id 223 flags: STMT_END_F
### UPDATE `testdb`.`t1`
### WHERE
###   @1=1 /* INT meta=0 nullable=0 is_null=0 */
###   @2='aa' /* VARSTRING(128) meta=128 nullable=1 is_null=0 */
### SET
###   @1=1 /* INT meta=0 nullable=0 is_null=0 */
###   @2='qqqq' /* VARSTRING(128) meta=128 nullable=1 is_null=0 */

Position at 501 事务的第六个 event，用于记录事务的 commit 语句，时间点为 2020-08-20 14:52:16，通过我们事务操作时记录的时间信息，该时间为执行 commit 语句的时间点，说明该 event 是在执行 commit 语句时产生的。

# at 501
#200820 14:52:16 server id 1597281560  end_log_pos 532 CRC32 0x3ea888e1     Xid = 6060171
COMMIT/*!*/;
SET @@SESSION.GTID_NEXT= 'AUTOMATIC' /* added by mysqlbinlog */ /*!*/;
DELIMITER ;
# End of log file
/*!50003 SET COMPLETION_TYPE=@OLD_COMPLETION_TYPE*/;
/*!50530 SET @@SESSION.PSEUDO_SLAVE_MODE=0*/;

四、总结

在上述 binlog 解析内容中，用户事务的 event 有 GTID ( 记录事务GTID )、Query（记录事务begin;语句）、Rows_query( 在row格式下记录事务原始SQL语句 )、Table_map（记录事务操作表在内存中的映射ID ）、Update_rows（记录事务真正操作的语句和修改的具体数据记录）、xid（记录事务commit；语句）几种类型，其中：

GTID 和 xid 类型的 event 是在事务执行 commit 语句时产生的。
Query、Rows_query、Table_map、Update_rows 类型的 event 是在事务执行 update 语句时产生的。
执行 begin; 语句时未产生任何 event。
本案例分析到此结束，留一个思考题给大家吧( 大家可以依样画葫芦 )。如果是主从架构，那么：
- 从库的 relay log 中的 event 时间点会不会与主库 binlog 中记录的相同事务（这里指GTID相同）event 时间点不同？
- 从库如果启用了 log_slave_updates=ON 参数，从库自身的 binlog 中记录的复制事务的 event 会不会与主库 binlog 中记录的相同事务（这里指GTID相同） event 时间点不同？
- 如果主库存在并发事务，那么主库的 binlog 中记录的 event 时间点又是怎样的呢？