InnoDB redo & undo

淡淡的烟草味﹌ 2023-11-22 07:57 157阅读 0赞

前记

事务隔离性由锁实现；  
原子性、一致性、持久性由数据库redo log和undo log完成。redo log重做日志，保证事务原子性和持久性，undo log保证事务一致性；  
redo和undo都可视为一种恢复操作，redo恢复提交事务修改的页操作，undo回滚行记录到某个特定版本；  
redo是物理日志，记录的是页的物理操作，undo是逻辑日志，根据每行记录进行记录；  
redo log基本是顺序写，数据库运行时不需要对redo log file进行读取操作，undo log需要随机读写；  
InnoDB存储引擎启动时，不管上次数据库是否正常关闭，都会尝试进行恢复操作。redo log记录的是物理日志，恢复速度比逻辑日志快；

redo

实现事务的持久性。由两部分组成，内存中重做日志缓存redo log buffer,易失；重做日志文件redo log file,持久的；  
通过Force Log at Commit机制实现事务的持久性，即事务提交commit时，需将该事务所有日志写入到redo log file进行持久化，待事务commit操作完成才算完成；  
每次将redo log buffer写入redo log file,InnoDB调用一次fsync操作；  
innodb\_flush\_log\_at\_trx\_commit参数控制redo log刷新到磁盘的策略；

1：事务提交时必须调用一次fsync；  
0：事务提交时不进行写入redo log操作，该操作仅在master thread中完成，master thread中每1秒进行一次redo log file的fsync操作；  
2：事务提交时将redo log写入redo log file,但仅写入文件系统的缓存中，不进行fsync；

redo log vs binlog

redo log是在InnoDB层，binlog是MySQL数据库上层产生；  
binlog是逻辑日志，记录的是对于的SQL语句；redo log是物理日志，记录的是对每个页的修改；  
binlog在事务commit完成后进行一次写入；redo log在事务中不断的被写入，不是随事务提交顺序写入的；

log block

Innodb中，redo log以512字节存储的，即redo log buffer、redo log file都是以block方式保存，称为redo log block，大小为512字节；  
redo log block=log block header(12字节) + log body(492字节) + log tailer(8字节)；  
redo log格式  
InnoDB引擎的存储管理基于页，所以redo log格式也是基于页；  
格式=redo\_log\_type + space + page\_no + redo log body;

redo\_log\_type:redo log的类型；  
space：表空间的ID；  
page\_no:页的偏移量；

LSN  
Log Sequence Number 日志序列号。InnoDB存储引擎中，LSN占用8字节，单调递增；  
LSN含义：  
重做日志的总量；  
checkpoint的位置；  
页的版本；

undo

redo log记录事务的行为，可对页进行“重做”操作。回滚操作使用undo。  
undo存放在数据库内部一个特殊段里，称为undo segment，位于共享表空间内；  
undo 是逻辑日志，讲数据库逻辑的恢复到原来的样子；  
InnoDB回滚操作：

insert ===> delete  
delete ===> insert  
update ===> update

undo另一个作用是MVCC，用户读取一行记录时，该记录已经被其他事务占用，当前事务通过undo读取之前的行版本信息；  
undo log会产生redo log，undo log也需持久化保护；

undo log格式  
InnoDB存储引擎中，undo log分为：  
insert undo log：insert操作产生，该undo log在事务commit后直接删除，不需进行purge操作；  
update undo log：delete和update操作产生，该undo log可能需要提供MVCC机制，事务commit后不能进行删除，放入undo log链表中，等待purge线程最后删除。