MySQL存储过程之：`存储过程`的`审计`：如何记录`存储过程`的执行日志。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

MySQL 存储过程审计：记录执行日志

大家好，今天我们来聊聊 MySQL 存储过程的审计，特别是如何记录存储过程的执行日志。存储过程是数据库中重要的组成部分，它封装了复杂的业务逻辑，提高了代码的重用性和执行效率。然而，随之而来的问题是，如何有效地监控和审计存储过程的执行情况，以便于故障排查、性能分析以及安全审计。

为什么需要记录存储过程执行日志？

在深入探讨如何记录日志之前，我们首先要明确为什么要这样做。记录存储过程执行日志主要有以下几个目的：

故障排查： 当存储过程出现异常时，日志可以帮助我们快速定位问题，了解存储过程的执行路径和变量值，从而找到错误的原因。
性能分析： 通过记录存储过程的执行时间，我们可以分析存储过程的性能瓶颈，并进行优化。
安全审计： 记录存储过程的调用者、执行时间以及执行结果，可以帮助我们进行安全审计，防止非法操作和数据泄露。
数据追踪： 某些存储过程会修改数据库中的数据，通过记录执行日志，可以追踪数据的变更历史，了解数据是如何被修改的。

记录存储过程执行日志的几种方法

接下来，我们介绍几种常用的记录存储过程执行日志的方法：

使用系统变量和 General Log：

MySQL 提供了 General Query Log，可以记录所有的 SQL 语句，包括存储过程的调用。我们可以通过开启 General Log 来记录存储过程的执行。
- 优点： 配置简单，可以记录所有的 SQL 语句。
- 缺点： 日志量大，会影响数据库性能，不适合长期开启。无法记录存储过程内部的变量值。安全性低，可能泄露敏感信息。
开启 General Log 的方法如下：
```
-- 查看 General Log 是否开启
SHOW VARIABLES LIKE 'general_log%';

-- 开启 General Log
SET GLOBAL general_log = 'ON';

-- 设置 General Log 文件路径
SET GLOBAL general_log_file = '/path/to/general.log';
```
需要注意的是，General Log 会记录所有的 SQL 语句，包括 SELECT 语句，因此日志量会非常大。建议只在调试阶段开启 General Log，并在问题解决后关闭。

自定义日志表：

我们可以创建一个专门用于记录存储过程执行日志的表，然后在存储过程中插入日志记录。

优点： 可以记录存储过程内部的变量值，灵活性高。
缺点： 需要手动编写日志记录代码，工作量大。

创建日志表的 SQL 语句如下：

CREATE TABLE sp_log (
    log_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    sp_name VARCHAR(255) NOT NULL,
    start_time DATETIME NOT NULL,
    end_time DATETIME,
    execution_time DECIMAL(10, 4),
    status VARCHAR(20),
    parameters TEXT,
    error_message TEXT,
    user VARCHAR(255),
    host VARCHAR(255)
);

在存储过程中插入日志记录的示例代码如下：

DELIMITER //
CREATE PROCEDURE my_procedure (IN param1 INT, IN param2 VARCHAR(255))
BEGIN
    DECLARE start_time DATETIME;
    DECLARE end_time DATETIME;
    DECLARE execution_time DECIMAL(10, 4);
    DECLARE error_message TEXT;
    DECLARE log_status VARCHAR(20) DEFAULT 'SUCCESS';

    SET start_time = NOW();

    -- 记录开始日志
    INSERT INTO sp_log (sp_name, start_time, user, host, parameters)
    VALUES ('my_procedure', start_time, USER(), @@hostname, concat('param1=', param1, ', param2=', param2));

    BEGIN
        -- 你的存储过程逻辑
        SELECT * FROM my_table WHERE id = param1;

        IF param2 IS NULL THEN
            SIGNAL SQLSTATE '45000' SET MESSAGE_TEXT = 'param2 cannot be NULL';
        END IF;

    EXCEPTION WHEN SQLEXCEPTION THEN
        SET log_status = 'ERROR';
        SET error_message =  CONCAT('SQLSTATE: ', SQLSTATE(), ', ERROR: ',  SQLERRM);
    END;

    SET end_time = NOW();
    SET execution_time = TIMESTAMPDIFF(MICROSECOND, start_time, end_time) / 1000000;

    -- 记录结束日志
    UPDATE sp_log
    SET end_time = end_time,
        execution_time = execution_time,
        status = log_status,
        error_message = error_message
    WHERE sp_name = 'my_procedure' AND start_time = start_time;

END //
DELIMITER ;

在这个示例中，我们首先记录存储过程的开始时间、调用者和参数。然后，执行存储过程的逻辑。如果出现异常，我们将状态设置为 ‘ERROR’，并记录错误信息。最后，记录存储过程的结束时间、执行时间和状态。

使用 UDF (User-Defined Functions)：

我们可以使用 UDF 来记录存储过程的执行日志。 UDF 是用户自定义的函数，可以用 C 或 C++ 编写，然后在 MySQL 中调用。
- 优点： 性能高，可以实现更复杂的日志记录逻辑。
- 缺点： 需要编写 C 或 C++ 代码，开发难度大。安全性风险高，需要谨慎使用。
使用 UDF 记录日志的步骤如下：
1. 编写 C 或 C++ 代码，实现日志记录函数。
2. 编译 C 或 C++ 代码，生成动态链接库。
3. 将动态链接库复制到 MySQL 的 UDF 目录。
4. 在 MySQL 中创建 UDF。
5. 在存储过程中调用 UDF。
由于 UDF 的开发比较复杂，这里就不提供详细的示例代码了。
利用 MySQL Enterprise Audit：

MySQL Enterprise Audit 是 MySQL 官方提供的审计插件，可以记录所有的数据库操作，包括存储过程的执行。
- 优点： 功能强大，可以记录所有的数据库操作。
- 缺点： 需要购买 MySQL Enterprise Edition，成本高。配置复杂。
安装和配置 MySQL Enterprise Audit 的步骤如下：
1. 下载 MySQL Enterprise Edition。
2. 安装 MySQL Enterprise Edition。
3. 安装 MySQL Enterprise Audit 插件。
4. 配置 MySQL Enterprise Audit 插件。
具体配置方法可以参考 MySQL 官方文档。

最佳实践

在实际应用中，我们可以结合多种方法来记录存储过程的执行日志。以下是一些最佳实践：

选择合适的日志级别： 根据实际需求选择合适的日志级别。例如，在生产环境中，我们可以只记录错误日志，而在调试环境中，我们可以记录所有的日志。
定期清理日志： 定期清理日志，防止日志文件过大。可以使用 MySQL 的事件调度器来自动清理日志。
保护日志文件： 保护日志文件，防止未经授权的访问。可以使用操作系统的权限管理功能来保护日志文件。
使用结构化日志： 使用结构化日志，方便日志分析。可以使用 JSON 或 XML 格式来记录日志。
集中式日志管理： 将所有的日志集中管理，方便查询和分析。可以使用 ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana) 等工具来实现集中式日志管理。

代码示例：结合自定义日志表和错误处理

下面是一个更完整的示例，演示了如何结合自定义日志表和错误处理来记录存储过程的执行日志：

DELIMITER //
CREATE PROCEDURE my_procedure (IN param1 INT, IN param2 VARCHAR(255))
BEGIN
    DECLARE start_time DATETIME;
    DECLARE end_time DATETIME;
    DECLARE execution_time DECIMAL(10, 4);
    DECLARE error_message TEXT;
    DECLARE log_status VARCHAR(20) DEFAULT 'SUCCESS';
    DECLARE continue handler for SQLEXCEPTION
    BEGIN
        SET log_status = 'ERROR';
        SET error_message =  CONCAT('SQLSTATE: ', SQLSTATE(), ', ERROR: ',  SQLERRM);
    END;

    SET start_time = NOW();

    -- 记录开始日志
    INSERT INTO sp_log (sp_name, start_time, user, host, parameters)
    VALUES ('my_procedure', start_time, USER(), @@hostname, concat('param1=', param1, ', param2=', param2));

    -- 你的存储过程逻辑
    SELECT * FROM my_table WHERE id = param1;

    IF param2 IS NULL THEN
        SIGNAL SQLSTATE '45000' SET MESSAGE_TEXT = 'param2 cannot be NULL';
    END IF;

    SET end_time = NOW();
    SET execution_time = TIMESTAMPDIFF(MICROSECOND, start_time, end_time) / 1000000;

    -- 记录结束日志
    UPDATE sp_log
    SET end_time = end_time,
        execution_time = execution_time,
        status = log_status,
        error_message = error_message
    WHERE sp_name = 'my_procedure' AND start_time = start_time;

END //
DELIMITER ;

在这个示例中，我们使用了 DECLARE CONTINUE HANDLER 来捕获所有的 SQL 异常。这样，即使存储过程中出现异常，我们也能保证日志记录的完整性。

日志表设计建议

以下是一些关于日志表设计的建议：

字段名	数据类型	说明
log_id	INT	自增主键，用于唯一标识每一条日志记录。
sp_name	VARCHAR(255)	存储过程的名称。
start_time	DATETIME	存储过程的开始时间。
end_time	DATETIME	存储过程的结束时间。
execution_time	DECIMAL(10,4)	存储过程的执行时间，单位为秒。
status	VARCHAR(20)	存储过程的执行状态，例如 ‘SUCCESS’ 或 ‘ERROR’。
parameters	TEXT	存储过程的参数，可以使用 JSON 或 XML 格式来存储。
error_message	TEXT	存储过程的错误信息，如果存储过程执行成功，则该字段为空。
user	VARCHAR(255)	调用存储过程的用户名。
host	VARCHAR(255)	调用存储过程的主机名。
context	TEXT	(可选) 存储过程执行的上下文信息，例如事务 ID、会话 ID 等。可以使用 JSON 或 XML 格式来存储。这对于追踪嵌套调用或者复杂业务逻辑非常有用. 比如你可以记录调用链上游的模块名称和相关ID，方便问题定位。

总结：选择合适的审计方案

选择哪种方法记录存储过程的执行日志取决于你的具体需求和预算。如果你只需要记录简单的 SQL 语句，可以使用 General Log。如果你需要记录存储过程内部的变量值，可以使用自定义日志表。如果你需要记录所有的数据库操作，可以使用 MySQL Enterprise Audit。记住，安全第一，性能第二。

核心要点回顾

今天的分享主要涵盖了存储过程审计的重要性，介绍了多种记录存储过程执行日志的方法，并给出了最佳实践和代码示例。希望大家能够根据自己的实际情况，选择合适的方案，有效地监控和审计存储过程的执行情况。