MySQL Binlog文件格式解析

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MySQL通过Binlog进行主从数据的复制，Binlog是一种二进制格式的文件，理解Binlog二进制格式能够帮助我们进一步理解MySQL的主从复制原理。本文将对Binlog文件格式进行分析。

本文涉及的源码版本和相关参数如下：

  • MySQL Server 5.7.19
  • binlog_format：ROW
  • binlog_row_image：FULL
一、Binlog文件Magic Number：

Binlog文件，前4个字节固定为一个Magic Number，十六进制值为fe62696e，如果一个文件其前4个字节不是这个Magic Number，那么就可以认为其不是一个有效的Binlog文件。

二、Binlog event：

Binlog文件除了最前面的4个字节之外，就是一个一个的event，event包含两个部分，event header和event data。通常event header大小固定，event data大小可变。

event整体结构如下：

+===================+
| event header |
+===================+
| event data  |
+===================+

event header 和 event data 详细结构如下：

| ** event header ** |
| timestamp 0 : 4 |
| type_code 4 : 1 |
| server_id 5 : 4 |
| event_length 9 : 4 |
| next_position 13 : 4 |
| flags 17 : 2 |
| extra_headers 19 : x-19 |

| ** event data **| 
| fixed part x : y |
| variable part |

event header 结构解析：

  • timestamp：时间戳，表示该event的生成时间，占用4个字节
  • type_code：event类型，占用1个字节
  • server_id：生成event的server_id，占用4个字节
  • event_length：event的大小，占用4个字节
  • next_position:下一个event的位置，占用4个字节
  • flags：event flags，占用2个字节
  • extra_headers：额外的信息，占用的字节不确定，也可能没有。由event type为FORMAT_DESCRIPTION_EVENT 类型的event中的数据决定。

event data结构解析：

  • fixed part：固定的部分，每一种类型的event，其fixed part部分占用的大小是固定的。具体大小由类型为 FORMAT_DESCRIPTION_EVENT 的event中的可变数组的值决定。
  • variable part：可变的部分，这部分大小可变，具体由 event header 中的event_length 减去 event header 的大小 和 fixed part 部分的大小 获得。
三、FORMAT_DESCRIPTION_EVENT：

前面提到类型为FORMAT_DESCRIPTION_EVENT的event，这个event比较特殊，通常一个Binlog文件只有一个该类型的event，并且是Binlog文件中出现的第一个event。这个event存储着非常关键的元数据。

FORMAT_DESCRIPTION_EVENT类型的event，其event header固定为19个字节，没有extra_headers部分。其event data部分，只包含fixed part， 没有variable part部分。

fixed part部分如下:

  • binlog 版本信息：占用2个字节
  • mysql server 版本信息：占用50个字节
  • timestamp 时间戳：占用4个字节
  • header length：event header长度，占用1个字节，如果为19，表示所有类型的event，其event header的extra_headers部分都为空。
  • 可变的数组，每个元素占用一个字节，数组大小与event类型数量相同，每个元素表示该类型的event data 固定部分（fixed part)占用的大小。

通过FORMAT_DESCRIPTION_EVENT event中的header length和可变的数组，就可以确定每个类型的event header大小和fixed part部分的大小。从而为解析每个类型的event打下了基础。

四、event 类型汇总：

分析源码文件 libbinlogevents/include/binlog_event.h 中的枚举类型 Log_event_type，获取所有的event类型如下，一共40个，并不是所有的类型都会使用，有一些只是兼容之前的版本。

  • UNKNOWN_EVENT= 0,
  • START_EVENT_V3= 1,
  • QUERY_EVENT= 2,
  • STOP_EVENT= 3,
  • ROTATE_EVENT= 4,
  • INTVAR_EVENT= 5,
  • LOAD_EVENT= 6,
  • SLAVE_EVENT= 7,
  • CREATE_FILE_EVENT= 8,
  • APPEND_BLOCK_EVENT= 9,
  • EXEC_LOAD_EVENT= 10,
  • DELETE_FILE_EVENT= 11,
  • NEW_LOAD_EVENT= 12,
  • RAND_EVENT= 13,
  • USER_VAR_EVENT= 14,
  • FORMAT_DESCRIPTION_EVENT= 15,
  • XID_EVENT= 16,
  • BEGIN_LOAD_QUERY_EVENT= 17,
  • EXECUTE_LOAD_QUERY_EVENT= 18,
  • TABLE_MAP_EVENT = 19,
  • PRE_GA_WRITE_ROWS_EVENT = 20,
  • PRE_GA_UPDATE_ROWS_EVENT = 21,
  • PRE_GA_DELETE_ROWS_EVENT = 22,
  • WRITE_ROWS_EVENT_V1 = 23,
  • UPDATE_ROWS_EVENT_V1 = 24,
  • DELETE_ROWS_EVENT_V1 = 25,
  • INCIDENT_EVENT= 26,
  • HEARTBEAT_LOG_EVENT= 27,
  • IGNORABLE_LOG_EVENT= 28,
  • ROWS_QUERY_LOG_EVENT= 29,
  • WRITE_ROWS_EVENT = 30,
  • UPDATE_ROWS_EVENT = 31,
  • DELETE_ROWS_EVENT = 32,
  • GTID_LOG_EVENT= 33,
  • ANONYMOUS_GTID_LOG_EVENT= 34,
  • PREVIOUS_GTIDS_LOG_EVENT= 35,
  • TRANSACTION_CONTEXT_EVENT= 36,
  • VIEW_CHANGE_EVENT= 37,
  • XA_PREPARE_LOG_EVENT= 38,
  • ENUM_END_EVENT

基本上每种类型的event，其格式各不相同，必须针对每一种类型的event进行解析，MySQL源码中也是不同的event都有其对应的c++类进行解析。

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