整理的内容主要针对以下四个问题：

1. binlog文件的逻辑、物理表现形式
2. slave io到底是怎么连上Master的
3. sql线程是怎么读取二进制信息，应用到本地MySQL的
4. binlog_format=ROW格式下，MySQL是怎么用二进制保存一行数据中不同数据类型的

一、binlog文件和文件的逻辑、物理表现形式

1. binlog文件

binlog文件主要包括：

1. mysql-bin.000001
2. mysql-bin.index

其中：

mysql-bin.index内保存着server中未purge的binlog文件，以“文本”形式保留的。

2.binlog文件格式

mysql-bin.index没啥可说的，我们专门看一下二进制binlog文件。

binlog文件格式有以下特点：

1. binlog是由event组成，event是binlog的逻辑最小单元。
2. 文件头的头四个字节为BINLOG_MAGIC（fe 62 69 6e）
3. 紧接着这四个字节的是 descriptor event ： FORMAT_DESCRIPTION_EVENT
4. 文件的末尾是 log-rotation event: ROTATE_EVENT
5. 这两个event中间是各种不同的event，每个event代表Master上不同的操作。

下面对基本比较关键的概念进行说明：

• BINLOG_MAGIC

利用hexdump -C 读取mysql-bin.000005的内容，

这里分别以十六进制和ASCII码展示显示，我们可以看到binlog的头四个字节是固定的：fe 62 69 6e，后三个字符ASCII码为bin，指明展示一个binlog文件。这四个字节成为 BINLOG_MAGIC。

• event

mysqlbinlog -vvv 读取mysql-bin.000011的内容示例：

这里可以看到，第一个event是FORMAT_DESCRIPTION_EVENT，它记录了这个binlog的版本(MySQL 5.0以后binlog 的版本都是4)。最后一个event，是ROTATE_EVENT，它记录了切换到下一个binlog文件的文件名。

在它们两个之间是各种其他的event，目前的event类型有：

enum Log_event_type { 
    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 = 23, 
    UPDATE_ROWS_EVENT = 24, 
    DELETE_ROWS_EVENT = 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, 
    ENUM_END_EVENT 
    /* end marker */ 
  };
  

当然，内部已经有部分event被弃用了，我们不一一列举，这里只简单介绍几个平时经常见到的：

• QUERY_EVENT ：用于具体的SQL文本。如果binlog_format=statement方式下，insert，update，delete等各种SQL都是以Query event记录下来的。
• WRITE_ROWS_EVENT，UPDATE_ROWS_EVENT，DELETE_ROWS_EVENT ： 在binlog_format=row方式下，insert，update，delete操作的行信息分别以这三种event记录下来。
• GTID_LOG_EVENT：5.6的GTID模式下，每个事务的GTID序号被记录到这种EVENT中。
• PREVIOUS_GTIDS_LOG_EVENT ：5.6的GTID模式下，这个event记录了生成这个binlog之前，MySQL已经执行的所有事务的GTID集合

二、slave io在源码中是怎么连上Master的

这里主要描述源码中的函数调用关系

1. slave如何注册并请求master 的binlog

slave io线程对应的入口函数为sql/rpl_slave.cc：handle_slave_io()

该函数核心主要是做了以下三个事情：

1. safe_connect(thd, mysql, mi)
2. register_slave_on_master(mysql, mi, &suppress_warnings)
3. request_dump(thd, mysql, mi, &suppress_warnings)
4. event_len= read_event(mysql, mi, &suppress_warnings);

也就是说，它先以标准的连接方式连上master MySQL，然后把自己注册到master上去，接着调用request_dump向master请求binlog数据，最后一个一个event读取并存放到本地relay log中。

• safe_connect

连接MySQL的标准方式，MySQL c的connector也是用这种方式连接MySQL server的。

• register_slave_on_master

slave把自己的slave_id，IP，端口，用户名提交给Master，用于注册自己到Master上去。

• request_dump

根据GTID来进行判断，如果是GTID模式，那么把本地执行的GTID集合及其他相关信息传给master；如果不是GTID模式，那么就把master log file和Pos传给主库。主库如何根据这些信息来发送binlog的event，参考下节。

• read_event

read_event调用了cli_safe_read()，cli_safe_read()调用了my_net_read()，等待主库将binlog数据发过来

也就是说，read_event被动的从网络中接受主库发过来的信息。

2. master 如何处理slave的 binlog 请求

MySQL处理各种命令的核心函数为：sql/sql_parse.cc:dispatch_command

该函数会根据用户的请求来确定做什么事情，

• COM_REGISTER_SLAVE则调用register_slave(thd, (uchar*)packet, packet_length)注册slave
• COM_BINLOG_DUMP_GTID 则调用com_binlog_dump_gtid(thd, packet, packet_length);
• COM_BINLOG_DUMP 则调用com_binlog_dump(thd, packet, packet_length);

我们这里以com_binlog_dump为例介绍master怎么发送binlog event给slave的。

com_binlog_dump核心代码为：

1. kill_zombie_dump_threads(&slave_uuid);
2. mysql_binlog_send(thd, thd->strdup(packet + 10), (my_off_t) pos, NULL)

kill_zombie_dump_threads()函数：如果新的server_id相同的slave注册上来，master会移除跟该slave的server_id匹配的的binlog dump线程

com_binlog_dump()会调用mysql_binlog_send()来打开文件，将文件指针挪到指定位置，读取文件，将一个个的event按照事件顺序发给slave。

综上

MySQL复制需要slave先注册到Master，再向Master提交binlog和POS，请求发送binlog。Master接收到请求后，先做一系列验证，打开本地binlog文件，按照内部event的顺序，依序发给slave。

三、sql线程在源码中是怎么读取二进制信息，应用到本地MySQL的

sql线程在5.6引入了db级别的并行，所以有两个入口

handle_slave_worker线程是主要干活的函数，handle_salve_sql函数作为协调器会启动和分配worker线程。

handle_slave_sql函数主要调用了slave_worker_exec_job。

slave_worker_exec_job的主要功能：

1. job_item= pop_jobs_item(worker, job_item); ev= static_cast<Log_event*>(job_item->data);
2. error= ev->do_apply_event_worker(worker);

该函数做到事情其实就是 从handle_salve_sql()获得具体的event(ev)，然后调用ev->do_apply_event_worker(worker)，利用c++的多态特性，调用真正的event的do_apply_event虚函数，以便将不同的event的操作在本地做一遍。

这里需要大家回顾一下event的概念了，event是binlog的最小单元，所有的event的父类是Log_event(抽象基类)，它定义了一系列虚函数，其中就包括我们这里调用的函数：

这里举一个insert语句对应的的Write_rows_log_event例子，简单说明一下数据是怎么应用到本地MySQL的。

Write_rows_log_event，Update_rows_log_event和Delete_rows_log_event的do_apply_event都是调用的它的基类Rows_log_event的do_apply_event。

Rows_log_event的do_apply_event主要功能如下：

1. m_table= const_cast <relay_log_info* style=”-webkit-print-color-adjust: exact;”> (rli)->m_table_map.get_table(m_table_id);
2. error= (this->*do_apply_row_ptr)(rli);

get_table()先从table map中获得对应的table的信息，然后调用do_apply_row_ptr函数指针指向的函数来将event对应操作应用到本地MySQL。

do_apply_row_ptr函数指针可能指向以下几种不同的函数：

• do_hash_scan_and_update
• do_index_scan_and_update
• do_table_scan_and_update
• do_apply_row

Write_rows_log_event是insert，不用查找数据，所以它调用的是do_apply_row。

do_apply_row主要的功能就是调用了do_exec_row ….汗

do_exec_row是Write_rows_log_event自己实现的，它的主要功能是调用了 write_row ….汗

write_row也是Write_rows_log_event自己实现的，它的主要功能是：m_table->file->ha_start_bulk_insert(estimated_rows);也就是说，它直接把这一行数据交给了存储引擎，让存储引擎把数据给插进去。

四、binlog_format=ROW 格式下，MySQL是怎么用二进制保存各种不同的数据类型的

在sql/log_event.cc:log_event_print_value()函数中详细描述了MySQL的各种数据类型的二进制表现形式，摘录如下

这里有几个比较有意思的地方：

1. MYSQL_TYPE_STRING 类型，它的length占用的字节数是不固定的。如果string长度不到大于255，则需要占用2个字节，所以，MySQL在定义String类型的字段时，255是一个坎，如果字段不可能超过255个字节，不建议定义长度的时候超过255，否则MySQL存储数据时会白白浪费一个字节。
2. MYSQL_TYPE_DATETIME类型。它存储的格式就是把年-月-日 时：分：秒按顺序存储下来的，比如：2015-10-10 22:45:55存储下来就存储为20151010224545。这种存储格式比较浪费，所以字节数相比timestamp占用的也比较多。