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解析MYSQLBINLOG二进制格式(1)--准备工作

原创：转载请说明出处谢谢！

参考源：
1、源码log_event.h log_event.cc pack.c
2、internals-en.epub


一、目的
   本系列文件主要为了说明
1、为什么说row格式较statement更占空间
2、为什么说row格式的binlog更加安全
3、INSERT/UPDATE/DELETE是生成的row binlog如何直接看懂二进制格式
4、DDL生成的binlog是怎么样的
5、INSERT SELECT/CREATE TABLE 如何生成的row binlog

二、使用版本和数字显示
本系列文章重要解释MySQL 5.6后row格式的binlog格式以及和事物有关的event，按照官方的说法
binlog的格式经历了几个阶段
v1：mysql 3.23
v3：mysql 4.0.2 到 4.1
v4：mysql 5.0以上
v2版本只是短暂的存在过，当然我们要解析当然是v4版本的binlog
因为要看是5.6以上的binlog
关于多字节的数字显示，一般使用 Little-endian模式，做到和OS系统无关，除非刻意说明
关于Little-endian参考：
http://blog.itpub.net/7728585/viewspace-2124159/
三、binlog的魔法数
关于MYSQL BINLOG的作用就不做过多的解析了,在binlog中存储的是一种称之为event的条目，
它们以二进制的格式存储，平时我们使用的mysqlbinlog工具也就是对这种二进制格式的文件
进行解析，得到直观的输出。这里不用mysqlbinlog而改为直接看二进制文件，当然我会对比
MYSQLBINLOG的输出和二进制解析的过程
每一个binlog文件都有4字节的魔法数，其值固定为
[root@testmy mysqld.1]# hexdump -Cv test.000005 
可以看到
fe 62 69 6e .bin

四、binlog event的总体构架
一个event包括了
event header
event data
其中event data又分为
fixed data(posted header)
variable data

event header：全部的event统一固定的格式
fixed data(posted header)：每一类event固定
variable data：就是可以变化实际值了

关于event的类型比较多详细参考末尾源码的截取

五、本系列文章要讨论的event
而这里我们只要讨论5.6,5.7中和row binlog格式和innodb
联系比较紧密的几种event如下：
query_log_event/QUERY_EVENT typecode=02
Format_description_log_event/FORMAT_DESCRIPTION_EVENT  typecode=15
Xid_log_event/XID_EVENT  typecode=16
Table_map_log_event/TABLE_MAP_EVENT typecode=19
Write_rows_log_event/WRITE_ROW_EVENT typecode=30
Update_rows_log_event/UPDATE_ROW_EVENT typecode=31 
Delele_rows_log_event/DELETE_ROW_EVENT typecode=32 

因为这些语句是一个事物必须经历的，而Format_description_log_event是一个最重要的
说明性的event

六、通用头文件(event header)解析
下面先解释一下通用的19个字节。
每一个event有一个固定的头信息叫做event header：
event header
timestamp        0:4             
type_code        4:1  
server_id           5:4
event_length     9:4
next_position    13:4
flags                 17:2             


timestamp：固定4字节展示是新纪元(epoch time)以来的秒数
type_code：固定1字节event事件的编码，在源码中是一个enum类型负载最后源码处
server_id：固定4字节就是 show variables like '%server_id';出来的值
event_length：固定4字节整个event的长度，包含固定和非固定长度
next_position：固定4字节下一个event的开始位置(2^32为4G)
flags:固定2字节 event flags
      LOG_EVENT_BINLOG_IN_USE_F   0x1 这个flags表示是否binlog正确的关闭了，这个标示只出现在Format_description_log_event中
      LOG_EVENT_THREAD_SPECIFIC_F 0x4 是否查询基于了临时表，如果基于了临时表MYSQLBINLOG必须设置 @@PSEUDO_THREAD_ID=xx
      LOG_EVENT_SUPPRESS_USE_F    0x8 和--binlog-do-db 、 --replicated-do-db有关
      其他还有很多
      LOG_EVENT_ARTIFICIAL_F 0x20 LOG_EVENT_RELAY_LOG_F 0x40 LOG_EVENT_IGNORABLE_F 0x80 LOG_EVENT_NO_FILTER_F 0x100 。。。
      可以自行参考log_event.h源码头文件中的详细解释
      
七、packed interger
在binlog中部分数字使用这种方式显示，在后面的解析中会提到
按照文档和源码中的说明
如果第一个字节为0-250及0X0-0XFA那么这个字节就是实际显示的数字值
源码的：
  if (length < (ulonglong) LL(251))
  {
    *packet=(uchar) length;
    return packet+1;
  }
如果第一个字节为252及0XFC那么后面的2个字节的值为0XFB-0XFFFF
源码的：
if (length < (ulonglong) LL(65536))
  {
    *packet++=252;
    int2store(packet,(uint) length);
    return packet+2;
  }
如果第一个字节为253及0XFD那么后面的3个字节的值为0XFFFF-0XFFFFFF
源码的：
if (length < (ulonglong) LL(16777216))
  {
    *packet++=253;
    int3store(packet,(ulong) length);
    return packet+3;
  }
如果第一个字节为254及0XFE那么后面的8个字节的值为0XFFFFFF-0XFFFFFFFFFFFFFFFF
  *packet++=254;
  int8store(packet,length);

可以自行参考源码接口，函数返回值为一个下一个位置的指针
uchar *net_store_length(uchar *packet, ulonglong length)


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  1. enum Log_event_type
  2. {
  3.   /**
  4.     Every time you update this enum (when you add a type), you have to
  5.     fix Format_description_event::Format_description_event().
  6.   */
  7.   UNKNOWN_EVENT= 0,
  8.   START_EVENT_V3= 1,
  9.   QUERY_EVENT= 2,
  10.   STOP_EVENT= 3,
  11.   ROTATE_EVENT= 4,
  12.   INTVAR_EVENT= 5,
  13.   LOAD_EVENT= 6,
  14.   SLAVE_EVENT= 7,
  15.   CREATE_FILE_EVENT= 8,
  16.   APPEND_BLOCK_EVENT= 9,
  17.   EXEC_LOAD_EVENT= 10,
  18.   DELETE_FILE_EVENT= 11,
  19.   /**
  20.     NEW_LOAD_EVENT is like LOAD_EVENT except that it has a longer
  21.     sql_ex, allowing multibyte TERMINATED BY etc; both types share the
  22.     same class (Load_event)
  23.   */
  24.   NEW_LOAD_EVENT= 12,
  25.   RAND_EVENT= 13,
  26.   USER_VAR_EVENT= 14,
  27.   FORMAT_DESCRIPTION_EVENT= 15,
  28.   XID_EVENT= 16,
  29.   BEGIN_LOAD_QUERY_EVENT= 17,
  30.   EXECUTE_LOAD_QUERY_EVENT= 18,

  32.   TABLE_MAP_EVENT = 19,

  34.   /**
  35.     The PRE_GA event numbers were used for 5.1.0 to 5.1.15 and are
  36.     therefore obsolete.
  37.    */
  38.   PRE_GA_WRITE_ROWS_EVENT = 20,
  39.   PRE_GA_UPDATE_ROWS_EVENT = 21,
  40.   PRE_GA_DELETE_ROWS_EVENT = 22,

  42.   /**
  43.     The V1 event numbers are used from 5.1.16 until mysql-trunk-xx
  44.   */
  45.   WRITE_ROWS_EVENT_V1 = 23,
  46.   UPDATE_ROWS_EVENT_V1 = 24,
  47.   DELETE_ROWS_EVENT_V1 = 25,

  49.   /**
  50.     Something out of the ordinary happened on the master
  51.    */
  52.   INCIDENT_EVENT= 26,

  54.   /**
  55.     Heartbeat event to be send by master at its idle time
  56.     to ensure master's online status to slave
  57.   */
  58.   HEARTBEAT_LOG_EVENT= 27,

  60.   /**
  61.     In some situations, it is necessary to send over ignorable
  62.     data to the slave: data that a slave can handle in case there
  63.     is code for handling it, but which can be ignored if it is not
  64.     recognized.
  65.   */
  66.   IGNORABLE_LOG_EVENT= 28,
  67.   ROWS_QUERY_LOG_EVENT= 29,

  69.   /** Version 2 of the Row events */
  70.   WRITE_ROWS_EVENT = 30,
  71.   UPDATE_ROWS_EVENT = 31,
  72.   DELETE_ROWS_EVENT = 32,

  74.   GTID_LOG_EVENT= 33,
  75.   ANONYMOUS_GTID_LOG_EVENT= 34,

  77.   PREVIOUS_GTIDS_LOG_EVENT= 35,

  79.   TRANSACTION_CONTEXT_EVENT= 36,

  81.   VIEW_CHANGE_EVENT= 37,

  83.   /* Prepared XA transaction terminal event similar to Xid */
  84.   XA_PREPARE_LOG_EVENT= 38,
  85.   /**
  86.     Add new events here - right above this
  87.     Existing events (except ENUM_END_EVENT) should never change their numbers
  88.   */
  89.   ENUM_END_EVENT /* end marker */
  90. };



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