面试题：MariaDB主从复制中Binlog格式对数据一致性的影响

Question

MariaDB支持多种Binlog格式，如ROW、STATEMENT和MIXED。请分析不同Binlog格式在主从复制场景下，对数据一致性的影响，以及在不同应用场景中应如何选择合适的格式。

Answer 1

不同Binlog格式对主从复制数据一致性的影响

1. ROW格式
   • 数据一致性影响：
     • 记录的是数据行的变化，精确记录了数据的修改内容。在主从复制时，从库直接应用这些行的变化，大大减少了由于SQL语句执行环境差异导致的主从数据不一致问题。例如，在主库上执行一个复杂的更新操作，ROW格式会记录每一行数据具体的修改值，从库应用时直接按照这些记录修改数据，而不会受到从库上函数版本、配置等因素影响，能很好地保证主从数据一致性。
     • 但是，在一些特殊情况下，如果主库上存在数据的隐式转换（如不同字符集间的转换），ROW格式可能会因为记录的是转换后的值，而从库环境不同无法正确重现转换过程，导致微小的数据差异，但这种情况相对较少。
2. STATEMENT格式
   • 数据一致性影响：
     • 记录的是执行的SQL语句。在主从复制时，从库会重新执行主库记录的SQL语句。如果主从库环境完全一致，包括数据库版本、函数定义、配置参数等，这种方式能保证数据一致性。然而，实际应用中主从库环境很难完全相同，例如主从库的时区设置不同，在主库上基于当前时间执行的INSERT操作，从库执行时由于时区差异会导致插入时间不同，从而造成数据不一致。另外，一些不确定的函数（如NOW()、RAND()等）在主从库执行结果可能不同，也会引发数据不一致问题。
3. MIXED格式
   • 数据一致性影响：
     • 结合了ROW和STATEMENT两种格式的优点。对于一些确定性的语句（如不包含不确定函数的普通INSERT、UPDATE语句），使用STATEMENT格式记录，以减少Binlog文件大小；对于可能导致主从数据不一致的语句（如包含NOW()、RAND()等函数的语句），则使用ROW格式记录。这种方式在保证数据一致性方面相对较好，能在一定程度上避免STATEMENT格式由于环境差异导致的不一致问题，同时也不像ROW格式那样会使Binlog文件过大。

不同应用场景下Binlog格式的选择

1. 对数据一致性要求极高的场景：
   • 选择ROW格式：例如金融交易系统、电商订单处理系统等，这类系统数据准确性至关重要，即使微小的数据差异也可能带来严重后果。ROW格式能通过精确记录行变化，最大程度保证主从数据一致，虽然Binlog文件可能较大，但可以通过合理的存储和备份策略解决。
2. 对数据一致性要求相对较低且追求性能的场景：
   • 选择STATEMENT格式：如一些简单的日志记录系统、统计分析系统等，即使主从库数据有少量差异（如时间戳的微小差异），对整体业务影响不大。STATEMENT格式记录SQL语句，Binlog文件相对较小，在主从复制过程中网络传输和从库执行的开销也较小，能提升性能。
3. 大多数常规应用场景：
   • 选择MIXED格式：这种格式能在数据一致性和性能之间取得较好的平衡。对于大部分常规操作使用STATEMENT格式减少Binlog大小，对于可能导致不一致的操作采用ROW格式保证数据准确，适用于大多数一般性的业务系统，如企业的业务管理系统、内容管理系统等。