前言

任何一種數(shù)據(jù)庫都有各種各樣的日志，MongoDB也不例外。MongoDB中有4種日志，分別是系統(tǒng)日志、Journal日志、oplog主從日志、慢查詢?nèi)罩镜取＿@些日志記錄著MongoDB數(shù)據(jù)庫不同方面的蹤跡。下面分別介紹這幾種日志。

系統(tǒng)日志

系統(tǒng)日志在MongoDB數(shù)據(jù)庫中很重要，它記錄著MongoDB啟動和停止的操作，以及服務(wù)器在運(yùn)行過程中發(fā)生的任何異常信息。
配置系統(tǒng)日志的方法比較簡單，在啟動mongod時指定logpath參數(shù)即可

mongod -logpath=/data/log/mongodb/serverlog.log -logappend

系統(tǒng)日志會向logpath指定的文件持續(xù)追加。

Journal日志

journaling(日記) 日志功能則是 MongoDB 里面非常重要的一個功能 ， 它保證了數(shù)據(jù)庫服務(wù)器在意外斷電 、 自然災(zāi)害等情況下數(shù)據(jù)的完整性。它通過預(yù)寫式的redo日志為MongoDB增加了額外的可靠性保障。開啟該功能時,MongoDB會在進(jìn)行寫入時建立一條Journal日志,其中包含了此次寫入操作具體更改的磁盤地址和字節(jié)。因此一旦服務(wù)器突然停機(jī)，可在啟動時對日記進(jìn)行重放，從而重新執(zhí)行那些停機(jī)前沒能夠刷新到磁盤的寫入操作。

MongoDB配置WiredTiger引擎使用內(nèi)存緩沖區(qū)來保存journal記錄,WiredTiger根據(jù)以下間隔或條件將緩沖的日志記錄同步到磁盤

1. 從MongoDB 3.2版本開始每隔50ms將緩沖的journal數(shù)據(jù)同步到磁盤
2. 如果寫入操作設(shè)置了j:true，則WiredTiger強(qiáng)制同步日志文件
3. 由于MongoDB使用的journal文件大小限制為100MB,因此WiredTiger大約每100MB數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個新的日志文件。當(dāng)WiredTiger創(chuàng)建新的journal文件時，WiredTiger會同步以前journal文件

MongoDB達(dá)到上面的提交，便會將更新操作寫入日志。這意味著MongoDB會批量地提交更改，即每次寫入不會立即刷新到磁盤。不過在默認(rèn)設(shè)置下，系統(tǒng)發(fā)生崩潰時，不可能丟失超過50ms的寫入數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)文件默認(rèn)每60秒刷新到磁盤一次，因此Journal文件只需記錄約60s的寫入數(shù)據(jù)。日志系統(tǒng)為此預(yù)先分配了若干個空文件，這些文件存放在/data/db/journal目錄中，目錄名為_j.0、_j.1等

長時間運(yùn)行MongoDB后，日志目錄中會出現(xiàn)類似_j.6217、_j.6218的文件，這些是當(dāng)前的日志文件，文件中的數(shù)值會隨著MongoDB運(yùn)行時間的增長而增大。數(shù)據(jù)庫正常關(guān)閉后，日記文件會被清除(因為正常關(guān)閉后就不在需要這些文件了).

向mongodb中寫入數(shù)據(jù)是先寫入內(nèi)存，然后每隔60s在刷盤，同樣寫入journal,也是先寫入對應(yīng)的buffer，然后每隔50ms在刷盤到磁盤的journal文件
使用WiredTiger，即使沒有journal功能，MongoDB也可以從最后一個檢查點(checkpoint,可以想成鏡像)恢復(fù);但是，要恢復(fù)在上一個檢查點之后所做的更改，還是需要使用Journal

如發(fā)生系統(tǒng)崩潰或使用kill -9命令強(qiáng)制終止數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行，mongod會在啟動時重放journal文件，同時會顯示出大量的校驗信息。

上面說的都是針對WiredTiger引擎,對于MMAPv1引擎來說有一點不一樣，首先它是每100ms進(jìn)行刷盤，其次它是通過private view寫入journal文件,通過shared view寫入數(shù)據(jù)文件。這里就不過多講解了，因為MongoDB 4.0已經(jīng)不推薦使用這個存儲引擎了。

從MongoDB 3.2版本開始WiredTiger是MongoDB推薦的默認(rèn)存儲引擎

需要注意的是如果客戶端的寫入速度超過了日記的刷新速度，mongod則會限制寫入操作，直到日記完成磁盤的寫入。這是mongod會限制寫入的唯一情況。

固定集合(Capped Collection)

在講下面兩種日志之前先來認(rèn)識下capped collection。

MongoDB中的普通集合是動態(tài)創(chuàng)建的，而且可以自動增長以容納更多的數(shù)據(jù)。MongoDB中還有另一種不同類型的集合，叫做固定集合。固定集合需要事先創(chuàng)建好，而且它的大小是固定的。固定集合的行為類型與循環(huán)隊列一樣。如果沒有空間了，最老的文檔會被刪除以釋放空間，新插入的文檔會占據(jù)這塊空間。

創(chuàng)建固定集合：

db.createCollection("collectionName",{"capped":true, "size":100000, "max":100})

創(chuàng)建了一個大小為100000字節(jié)的固定大小集合,文檔數(shù)量為100.不管先到達(dá)哪個限制，之后插入的新文檔就會把最老的文檔擠出集合：固定集合的文檔數(shù)量不能超過文檔數(shù)量限制，也不能超過大小限制。

固定集合創(chuàng)建之后就不能改變,無法將固定集合轉(zhuǎn)換為非固定集合,但是可以將常規(guī)集合轉(zhuǎn)換為固定集合。

db.runCommand({"convertToCapped": "test", "size" : 10000});

固定集合可以進(jìn)行一種特殊的排序，稱為自然排序(natural sort),自然排序返回結(jié)果集中文檔的順序就是文檔在磁盤的順序。自然順序就是文檔的插入順序，因此自然排序得到的文檔是從舊到新排列的。當(dāng)然也可以按照從新到舊：

db.my_capped_collection.find().sort({"$natural": -1});

oplog主從日志

Replica Sets復(fù)制集用于在多臺服務(wù)器之間備份數(shù)據(jù)。MongoDB的復(fù)制功能是使用操作日志oplog實現(xiàn)的，操作日志包含了主節(jié)點的每一次寫操作。oplog是主節(jié)點的local數(shù)據(jù)庫中的一個固定集合。備份節(jié)點通過查詢這個集合就可以知道需要進(jìn)行復(fù)制的操作。

一個mongod實例中的所有數(shù)據(jù)庫都使用同一個oplog，也就是所有數(shù)據(jù)庫的操作日志(插入，刪除，修改)都會記錄到oplog中

每個備份節(jié)點都維護(hù)著自己的oplog,記錄著每一次從主節(jié)點復(fù)制數(shù)據(jù)的操作。這樣，每個成員都可以作為同步源給其他成員使用。

如圖所示，備份節(jié)點從當(dāng)前使用的同步源中獲取需要執(zhí)行的操作，然后在自己的數(shù)據(jù)集上執(zhí)行這些操作，最后再將這些操作寫入自己的oplog,如果遇到某個操作失敗的情況(只有當(dāng)同步源的數(shù)據(jù)損壞或者數(shù)據(jù)與主節(jié)點不一致時才可能發(fā)生),那么備份節(jié)點就會停止從當(dāng)前的同步源復(fù)制數(shù)據(jù)。

oplog中按順序保存著所有執(zhí)行過的寫操作，replica sets中每個成員都維護(hù)者一份自己的oplog，每個成員的oplog都應(yīng)該跟主節(jié)點的oplog完全一致(可能會有一些延遲)

如果某個備份節(jié)點由于某些原因掛了，但它重新啟動后，就會自動從oplog中最后一個操作開始進(jìn)行同步。由于復(fù)制操作的過程是想復(fù)制數(shù)據(jù)在寫入oplog,所以備份節(jié)點可能會在已經(jīng)同步過的數(shù)據(jù)上再次執(zhí)行復(fù)制操作。MongoDB在設(shè)計之初就考慮到了這種情況:將oplog中的同一個操作執(zhí)行多次，與只執(zhí)行一次的效果是一樣的。

由于oplog大小是固定的，它只能保持特定數(shù)量的操作日志。通常，oplog使用空間的增長速度與系統(tǒng)處理寫請求的速率幾乎相同：如果主節(jié)點上每分鐘處理了1KB的寫入請求，那么oplog很可能也會在一分鐘內(nèi)寫入1KB條操作日志。

但是，有一些例外：如果單次請求能夠影響到多個文檔(比如刪除多個文檔或者多文檔更新),oplog中就會出現(xiàn)多條操作日志。如果單個操作會影響多個文檔，那么每個受影響的文檔都會對應(yīng)oplog的一條日志。因此，如果執(zhí)行db.student.remove()刪除了10w個文檔，那么oplog中也就會有10w條操作日志，每個日志對應(yīng)一個被刪除的文檔。如果執(zhí)行大量的批量操作，oplog很快就會被填滿。

慢查詢?nèi)罩?/strong>

db.setProfilingLevel(level,slowms>) 0=off 1=slow 2=all

db.setProfilingLevel(1,500);