MySql 保证事务的原子性和持久性

川长思鸟来 2021-10-19 01:48 294阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1、前言
 *  2、undo日志
 *   *  2.1 作用
     *  2.2 举例
     *  2.3 原理
 *  3、redo日志
 *   *  3.1 作用
     *  3.2 举例
     *  3.3 原理

# 1、前言 #

为了实现事务的原子性和持久性，mysql引入了**undo**和**redo**日志（即**undo log**和**redo log**）。本篇博客来讲解下undo和redo的概念，以及mysql如何利用undo和redo进行异常宕机恢复。

# 2、undo日志 #

## 2.1 作用 ##

undo日志记录的是**修改前的值**

## 2.2 举例 ##

事务A要将字段age的值由原来的1修改为2，要将name的值由原来的Alice修改为Bob，undo日志记录的过程表如下：  
![在这里插入图片描述][20190814132001277.png]  
假设现在数据库出现了宕机的问题，分为两种情况：

*  如果在上表第三步之前数据库挂了，则最终数据和日志均为原数据；
 *  如果第三步及以后出现异常，则undo已经记录了原来的值，则可以利用undo日志将数据恢复为原数据。

## 2.3 原理 ##

当事务提交之后，undo不会被马上删除，而是放入待删除队列，由purge线程来判断是否删除和处理。

在mysql5.6之前，undo只存在于共享表空间中，之后的版本中，则可以配置为独立的文件。

undo内部默认128个**回滚段槽（rseg slot）**，每个rseg slot内部有1024个**回滚段（rollback segment）**。其中：

*  slot0——共1个，预留给系统表空间
 *  slot1~slot31——共31个，预留给临时表空间
 *  slot32~slot127——共96个，预留给undo独立表空间

由于undo日志会被清理掉，不能保证事务的持久性，因此才需要**引入redo日志来保证事务的持久性。**

# 3、redo日志 #

## 3.1 作用 ##

redo日志记录的是**修改后最新的数据**和冗余的undo日志

## 3.2 举例 ##

事务B要将字段age的值由原来的1修改为2，要将name的值由原来的Alice修改为Bob，redo日志记录的过程表如下：  
![在这里插入图片描述][20190814132625846.png]  
其中，**redo日志必须先于数据写入磁盘**（即步骤8和步骤9的顺序不能改变）。因为如果不这样，在数据提交之后再写redo日志，一旦redo日志的写入过程出现异常，将无法保证持久性。

记录redo日志时，先记入redo log buffer，最后再一起写入磁盘，这样可以减少IO，提升性能。

另外，**未提交的事务**和**回滚了的事务**也会计入redo日志。

现在假设：如果上面事务B回滚（当做新的事务C），则redo记录的过程表如下：  
![在这里插入图片描述][20190814133045367.png]

## 3.3 原理 ##

mysql的恢复策略是：

1.  恢复时，先根据**redo**重做所有事务（包括未提交和回滚了的）
2.  再根据**undo**回滚未提交的事务。

如上，如果事务B异常未提交事务就宕机，恢复时，先根据redo日志将数据恢复为`age=2&name=Bob`，然后再根据undo记录的`age=1&name=Alice`将数据恢复如初。

如果事务C异常未提交事务就宕机，恢复时，根据redo日志，可以直接恢复至`age=1&name=Alice`的初始状态。

redo日志会随着时间推移而越来越大，为了提升redo的恢复性能，引入了**checkpoint机制**，在恢复的时候，只需要从checkpoint的位置往后恢复即可。

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