mysql基於binlog回滾工具_flashback（python版本）
阿新 • • 發佈：2018-12-31
update、delete的條件寫錯甚至沒有寫，導致資料操作錯誤，需要恢復被誤操作的行記錄。這種情形，其實時有發生，可以選擇用備份檔案+binlog來恢復到測試環境，然後再做資料修復，但是這樣其實需要耗費一定的時間跟資源。
其實，如果binlog format為row，binlog檔案中是會詳細記錄每一個事務涉及到操作，並把每一個事務影響到行記錄均儲存起來，能否給予binlog 檔案來反解析資料庫的行記錄變動情況呢？ 業界已有不少相關的指令碼及工具，但是隨著MySQL版本的更新、binlog記錄內容的變化以及需求不一致，大多數指令碼不太適合個人目前的使用需求，所以開始著手編寫 mysql的 flash back指令碼。 僅在MySQL 5.6/5.7版本測試，python執行環境需要安裝pymysql模組。1 實現內容
根據binlog檔案，對某個\些事務、某段時間某些表、某段時間全庫 做回滾操作，實現閃回功能。工具處理過程中，會把binlog中的事務修改的行記錄儲存到表格中去，通過 dml_sql 列，可以檢視每一個事務內部的所有行記錄變更情況，通過 undo_sql 查看回滾的SQL內容。如下圖，然後再根據表格內容做回滾操作。
那麼這個指令碼有哪些優點呢？
- 回滾分為2個命令：第一個命令 分析binglog並存儲進入資料庫；第二個命令 執行回滾操作；
- 回滾的時候，可以把執行指令碼跟回滾指令碼統一存放到資料庫中，可以檢視 更新內容以及回滾內容；
- 根據儲存的分析表格，方便指定事務或者指定表格來來恢復；
- 詳細的日誌輸出，說明分析進度跟執行進度。
回滾資料庫的輸出截圖：
2 原理
前提：例項啟動了binlog並且格式為ROW。 使用python對mysqlbinlog後的log檔案進行文字分析處理，在整個處理過程中，有以下6個疑難點需要處理：- 判斷一個事務的開始跟結束
- 同一個事務的執行順序需要反序執行
- 解析回滾SQL
- 同一個事務操作不同表格處理
- 轉義字元處理，比如換行符、tab符等等
- timestamp資料型別引數值轉換
- 負數處理
- 單個事務涉及到行修改SQL操作了 max_allow
- 針對某個表格做回滾，而不是全庫回滾
2.1 事務的開始與結束
按照Xid出現的位置來判斷，從binlog檔案的最開始開始讀取，遇到SQL語句則提取出來，直到遇到Xid，統一把之前提取出來的SQL彙總為一個事務，然後繼續提取SQL語句，直到遇到下一個Xid，再把這個事務的SQL彙總成一個事務，一直這樣迴圈，直至檔案順序遍歷結束。
2.2 事務內部反序處理
同一個事務中，如果有多個表格多行記錄發生變更，在回滾的時候，應該反序回滾SQL，那麼，如何將提取出來的SQL反序儲存呢？思路如下：- 每行記錄的修改SQL獨立出來
- 將獨立出來的SQL反序儲存
2.3 解析回滾SQL
首先，檢視binlog的日誌內容，發現行修改的SQL情形如下，提取過程中需要注意這幾個問題：- 行記錄的列名配對，binlog file儲存的列序號，不能直接使用
- WHERE部分 跟 SET部分 之間並無關鍵字或者符號，需要新增 AND 或者 逗號
- DELETE SQL 需要反轉為 INSERT
- UPDATE SQL 需要把WHERE 跟 SET的部分進行替換
- INSERT SQL需要反轉為 DELETE
2.4 同事務不同表格處理
同一個事務中，允許對不同表格進行資料修改，這點在列名替換列序號的時候，需要留意處理。 每一個的行記錄前有一行記錄，含有 'Table_map' 標識，會說明這一行當行記錄是修改哪個表格，可以根據這個提示，來替換binlog裡邊的列序號為列名。2.5 轉義字元處理
binlog檔案在對非空格的空白字元處理，採用轉義字元字串儲存，比如，在表格insert一列記錄含換行符，而實際上在binlog檔案中，是使用了 \x0a 替換了 換行操作，所以在回滾資料的過程中，需要對轉義字元做處理。
轉移字元表相見下圖：
2.6 timestamp資料型別處理
timestamp實際在資料庫中的儲存值是 INT型別，需要使用 函式 from_unixtime轉換。 建立測試表格tbtest，只有一列timestamp的列，儲存值後檢視binlog的內容，具體截圖如下：
在處理行記錄的時候，要對timestamp的value做處理，新增from_unixtime函式轉換。
2.7 負數值處理
這個一開始寫程式碼的時候，並沒有考慮到。大量測試的過程中發現，所有整型的資料型別，在儲存負數的時候，都會存入一個最大範圍值。binlog在處理這塊的機制有些不是很瞭解。測試如下：
所以當遇到INT的各種資料型別並且VALUE為負數的時候，需要把 這個範圍值去除，才能執行執行undo_sql。
2.8 單個事務行記錄總SQL超過max_allowed_package處理
分析binlog後儲存兩種sql型別，一種是行記錄的修改SQL，即 dml_sql；一種是 行記錄的回滾sql，即 undo_sql。從程式碼可知，儲存這兩個sql的列是longtext，最大可儲存4G的內容。但是 MySQL中單個會話的包大小是有限制的，限制的引數為 max_allowed_packet，預設大小為 4Mb，最大為1G，所以這個指令碼使用前，請手動設定 儲存binlog file的資料庫例項以及線上的資料庫例項這個引數： set global max_allowed_packet = 1073741824; #記得後續修改回來 萬一操作了呢？那麼回滾只能分段來回滾，先回滾到 這個大事務，然後單獨執行這個大事務，緊接著繼續回滾，這部分不能使用pymysql嗲用source 檔案執行，所以只能手動做這個操作。 求高能人士修改這個邏輯程式碼！！！2.9 針對性回滾
假設誤操作的沒有明確的時間點，只有一個區間，而這個區間還有其他的表格操作，那麼這個時候，需要在分析binlog檔案的時候，新增--database選項，先帥選到同一個資料庫中binlog檔案中。 這裡的處理是將這段區間的dml_sql跟undo_sql都儲存到資料庫表格中，然後再刪除不需要回滾的事務，剩餘需要回滾的事務。再執行回滾操作。3 使用說明
3.1 引數說明
這個指令碼的引數稍微多些，可以 --help 檢視具體說明。
本人喜歡用各種顏色來分類引數（blingbling五顏六色，看著多有趣多精神），所以，按顏色來說明這些引數。
- 黃色區域：這6個引數，提供的是 分析並存儲binlog file的相關值，說明儲存分析結果的資料庫的連結方式、binlog檔案的位置以及儲存結果的表格名字；
- 藍色區域：這4個引數，提供 與線上資料庫表結構一致的DB例項連線方式，僅需跟線上一模一樣的表結構，不一定需要是主從庫；
- 綠色區域：最最重要的選項 -a，0代表僅分析binlog檔案，1代表僅執行回滾操作，必須先執行0才可以執行1；
- 紫色區域：舉例說明。
3.2 應用場景說明
- 全庫回滾某段時間
- 需要回滾某個時間段的所有SQL操作，回滾到某一個時間點
- 這種情況下呢，大多數是使用備份檔案+binlog解決
- 但是這個指令碼也可以滿足，但請勿直接在線上操作，先 -a=0，看下分析結果，是否符合，符合的話，停掉某個從庫，再在從庫上執行，最後開發業務接入檢查是否恢復到指定時間點，資料是否正常。
- 某段時間某些表格回滾某些操作
- 比如，開發提交了一個批量更新指令碼，各個測試層面驗證沒有問題，提交線上執行，但是執行後，發現有個業務漏測試，導致某些欄位更新後影響到其他業務，現在需要緊急 把被批量更新的表格回滾到原先的行記錄
- 這個並不能單純從技術角度來處理，要綜合考慮
- 這種情況下，如何回顧tab A表格的修改操作呢？
- 個人覺得，這種方式比較行得通，dump tabA表格的資料到測試環境，然後再分析 binlog file 從11點-12點的undo sql，接著在測試環境回滾該表格到11點這個時刻，緊接著，由開發跟業務對比測試環境11點的資料跟線上現有的資料中，看下是哪些行哪些列需要在線上進行回滾，哪些是不需要的，然後開發再提交SQL指令碼，再在線上執行。其實，這裡邊，DBA僅提供一個角色，就是把 表格 tab A 在一個新的環境上，回滾到某個時間點，但是不提供直接線上回滾SQL的處理。
- 回滾某個/些SQL
- 這種情況比較常見，某個update某個delete缺少where條件或者where條件執行錯誤
- 這種情況下，找到對應的事務，執行回滾即可，回滾流程請參考上面一說，對的，我就是這麼膽小怕事
3.3 測試案例
3.3.1 全庫回滾某段時間
假設需要回滾9點10分到9點15分間資料庫的所有操作：- 準備測試環境例項儲存分析後的資料
- 測試環境修改set global max_allowed_packet = 1073741824
- mysqlbinlog分析binlog檔案
- python指令碼分析檔案，action=0
- 線上測試環境修改set global max_allowed_packet = 1073741824
- 回滾資料，action=1
- 線上測試環境修改set global max_allowed_packet = 4194304
1 --測試環境（請安裝pymysql）：IP: 192.168.9.242，PORT：3310 ,資料庫：flashback，表格：tbevent 2 --具有線上表結構的db：IP：192.168.9.243 PORT:3310 3 4 5 mysql> show global variables like 'max_allowed_packet'; 6 +--------------------+----------+ 7 | Variable_name | Value | 8 +--------------------+----------+ 9 | max_allowed_packet | 16777216 | 10 +--------------------+----------+ 11 1 row in set (0.00 sec) 12 13 mysql> set global max_allowed_packet = 1073741824; 14 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) 15 16 [[email protected] ~]# mysqlbinlog --start-datetime='2017-06-19 09:00:00' --stop-datetime='2017-06-19 10:00:00' --base64-output=decode-rows -v ~/data/mysql/data/mysql-bin.007335 > /tmp/binlog.log 17 18 [[email protected] pycharm]# python su_flashback.py -h=127.0.0.1 -P=3310 -u=root -p=**** -f=/tmp/binlog.log -t=flashback.tbevent -oh=192.168.9.244 -oP=3310 -u=root -op=**** -a=0 19 2017-06-19 10:59:39,041 INFO begin to assign values to parameters 20 2017-06-19 10:59:39,041 INFO assign values to parameters is done:host=127.0.0.1,user=root,password=***,port=3310,fpath=/tmp/binlog.log,tbevent=flashback.tbevent 21 2017-06-19 10:59:39,049 INFO MySQL which userd to store binlog event connection is ok 22 2017-06-19 10:59:39,050 INFO assign values to online mysql parameters is done:host=192.168.9.244,user=,password=***,port=3310 23 2017-06-19 10:59:39,054 INFO MySQL which userd to analyse online table schema connection is ok 24 2017-06-19 10:59:39,054 INFO MySQL connection is ok 25 2017-06-19 10:59:39,055 INFO creating table flashback.tbevent to store binlog event 26 2017-06-19 10:59:39,058 INFO created table flashback.tbevent 27 2017-06-19 10:59:39,060 INFO begining to analyze the binlog file ,this may be take a long time !!! 28 2017-06-19 10:59:39,061 INFO analyzing... 29 2017-06-19 11:49:53,781 INFO finished to analyze the binlog file !!! 30 2017-06-19 11:49:53,782 INFO release all db connections 31 2017-06-19 11:49:53,782 INFO All done,check the flashback.tbevent which stored binlog event on host 127.0.0.1 , port 3310 32 33 34 [[email protected] pycharm]# python su_flashback.py -h=127.0.0.1 -P=3310 -u=root -p=**** -f=/tmp/binlog.log -t=flashback.tbevent -oh=192.168.9.244 -oP=3310 -u=root -op=**** -a=1 35 2017-06-19 16:30:20,633 INFO begin to assign values to parameters 36 2017-06-19 16:30:20,635 INFO assign values to parameters is done:host=127.0.0.1,user=root,password=***,port=3310,fpath=/tmp/binlog.log,tbevent=flashback.tbevent 37 2017-06-19 16:30:20,865 INFO MySQL which userd to store binlog event connection is ok 38 2017-06-19 16:30:20,866 INFO assign values to online mysql parameters is done:host=192.168.9.244,user=,password=***,port=3310 39 2017-06-19 16:30:20,871 INFO MySQL which userd to analyse online table schema connection is ok 40 2017-06-19 16:30:20,871 INFO MySQL connection is ok 41 2017-06-19 16:30:21,243 INFO There has 347868 transactions ,need 35 batchs ,each batche doing 10000 transactions 42 2017-06-19 16:30:21,243 INFO doing batch : 1 43 2017-06-19 16:31:01,182 INFO doing batch : 2 44 2017-06-19 16:31:16,909 INFO doing batch : 3 45 -------省空間忽略不截圖-------------- 46 2017-06-19 16:41:11,287 INFO doing batch : 34 47 2017-06-19 16:41:25,577 INFO doing batch : 35 48 2017-06-19 16:41:44,629 INFO release all db connections 49 2017-06-19 16:41:44,630 INFO All done,check the flashback.tbevent which stored binlog event on host 127.0.0.1 , port 3310
3.3.2 某段時間某些表格回滾某些操作
- 準備測試環境例項儲存分析後的資料
- 測試環境修改set global max_allowed_packet = 1073741824
- mysqlbinlog分析binlog檔案
- python指令碼分析檔案，action=0
- 分析帥選需要的事務，rename表格
- dump 對應的表格到測試環境
- 回滾資料，action=1
- 提交給開發業務對比資料
3.3.3 回滾某個/些SQL
- 準備測試環境例項儲存分析後的資料
- 測試環境修改set global max_allowed_packet = 1073741824
- mysqlbinlog分析binlog檔案
- python指令碼分析檔案，action=0
- 分析帥選需要的事務，rename表格
- dump 對應的表格到測試環境
- 回滾資料，action=1
- 提交給開發業務對比資料
4 python指令碼
指令碼會不定期修復bug，若是感興趣，可以往github下載：https://github.com/xinysu/mysql.git 中的 mysql_xinysu_flashback 。
1 # -*- coding: utf-8 -*- 2 __author__ = 'xinysu' 3 __date__ = '2017/6/15 10:30' 4 5 6 7 import re 8 import os 9 import sys 10 import datetime 11 import time 12 import logging 13 import importlib 14 importlib.reload(logging) 15 logging.basicConfig(level=logging.DEBUG,format='%(asctime)s %(levelname)s %(message)s ') 16 17 import pymysql 18 from pymysql.cursors import DictCursor 19 20 usage='''\nusage: python [script's path] [option] 21 ALL options need to assign: 22 \033[1;33;40m 23 -h : host, the database host，which database will store the results after analysis 24 -u : user, the db user 25 -p : password, the db user's password 26 -P : port, the db port 27 28 -f : file path, the binlog file 29 -t : table name, the table name to store the results after analysis , {dbname}.{tbname}, 30 when you want to store in `test` db and the table name is `tbevent`,then this parameter 31 is test.tbevent 32 \033[1;34;40m 33 -oh : online host, the database host，which database have the online table schema 34 -ou : online user, the db user 35 -op : online password, the db user's password 36 -oP : online port, the db port 37 \033[1;32;40m 38 -a : action, 39 0 just analyse the binlog file ,and store sql in table; 40 1 after execute self.dotype=0, execute the undo_sql in the table 41 \033[0m 42 --help: help document 43 \033[1;35;40m 44 Example: 45 analysize binlog: 46 python su_flashback.py -h=127.0.0.1 -P=3310 -u=root -p=*** -f=/tmp/binlog.log -t=flashback.tbevent 47 -oh=192.168.9.244 -oP=3310 -u=root -op=*** 48 -a=0 49 50 flash back: 51 python su_flashback.py -h=127.0.0.1 -P=3310 -u=root -p=*** -f=/tmp/binlog.log -t=flashback.tbevent 52 -oh=192.168.9.244 -oP=3310 -u=root -op=*** 53 -a=1 54 \033[0m 55 ''' 56 57 class flashback: 58 def __init__(self): 59 self.host='' 60 self.user='' 61 self.password='' 62 self.port='3306' 63 self.fpath='' 64 self.tbevent='' 65 66 self.on_host='' 67 self.on_user='' 68 self.on_password='' 69 self.on_port='3306' 70 71 self.action=0 # 0 just analyse the binlog file ,and store sql in table;1 after execute self.dotype=0, execute the undo_sql in the table 72 73 self._get_db() # 從輸入引數獲取連線資料庫的相關引數值 74 75 # 連線資料庫，該資料庫是用來儲存binlog檔案分析後的內容 76 logging.info('assign values to parameters is done:host={},user={},password=***,port={},fpath={},tbevent={}'.format(self.host,self.user,self.port,self.fpath,self.tbevent)) 77 self.mysqlconn = pymysql.connect(host=self.host, user=self.user, password=self.password, port=self.port,charset='utf8') 78 self.cur = self.mysqlconn.cursor(cursor=DictCursor) 79 logging.info('MySQL which userd to store binlog event connection is ok') 80 81 # 連線資料庫，該資料庫的表結構必須跟binlogfile基於對資料庫表結構一致 82 # 該資料庫用於提供 binlog file 檔案中涉及到表結構分析 83 logging.info('assign values to online mysql parameters is done:host={},user={},password=***,port={}'.format(self.on_host, self.on_user, self.on_port)) 84 self.on_mysqlconn = pymysql.connect(host=self.on_host, user=self.on_user, password=self.on_password, port=self.on_port,charset='utf8') 85 self.on_cur = self.on_mysqlconn.cursor(cursor=DictCursor) 86 logging.info('MySQL which userd to analyse online table schema connection is ok') 87 88 logging.info('\033[33mMySQL connection is ok\033[0m') 89 90 self.dml_sql='' 91 self.undo_sql='' 92 93 self.tbfield_where = [] 94 self.tbfield_set = [] 95 96 self.begin_time='' 97 self.db_name='' 98 self.tb_name='' 99 self.end_time='' 100 self.end_pos='' 101 self.sqltype=0 102 103 #_get_db用於獲取執行命令的輸入引數 104 def _get_db(self): 105 logging.info('begin to assign values to parameters') 106 if len(sys.argv) == 1: 107 print(usage) 108 sys.exit(1) 109 elif sys.argv[1] == '--help': 110 print(usage) 111 sys.exit() 112 elif len(sys.argv) > 2: 113 for i in sys.argv[1:]: 114 _argv = i.split('=') 115 if _argv[0] == '-h': 116 self.host = _argv[1] 117 elif _argv[0] == '-u': 118 self.user = _argv[1] 119 elif _argv[0] == '-P': 120 self.port = int(_argv[1]) 121 elif _argv[0] == '-f': 122 self.fpath = _argv[1] 123 elif _argv[0] == '-t': 124 self.tbevent = _argv[1] 125 elif _argv[0] == '-p': 126 self.password = _argv[1] 127 128 elif _argv[0] == '-oh': 129 self.on_host = _argv[1] 130 elif _argv[0] == '-ou': 131 self.on_user = _argv[1] 132 elif _argv[0] == '-oP': 133 self.on_port = int(_argv[1]) 134 elif _argv[0] == '-op': 135 self.on_password = _argv[1] 136 137 elif _argv[0] == '-a': 138 self.action = _argv[1] 139 140 else: 141 print(usage) 142 143 #建立表格，用於儲存分析後的BINLOG內容 144 def create_tab(self): 145 logging.info('creating table {} to store binlog event'.format(self.tbevent)) 146 create_tb_sql =''' 147 CREATE TABLE IF NOT EXISTS {}( 148 auto_id INT(10) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT, 149 binlog_nam