预写式日志(Write Ahead Log, WAL)

什么是预写式日志

在计算机科学中，预写式日志（Write-ahead logging，缩写 WAL）是关系数据库系统中用于提供原子性和持久性（ACID属性中的两个）的一系列技术，ARIES是WAL系列技术常用的算法，在文件系统中，WAL通常称为journaling。

核心思想

在使用WAL的系统中，所有的修改在提交之前都要先写入log文件中，log文件中通常包括redo和undo信息，通过日志记录描述好数据的改变后(redo和undo)，再写入缓存，等缓存区写满后，最后再往持久层修改数据。

目的

• 在硬盘数据不损坏的情况下，预写式日志允许存储系统在崩溃后能够在日志的指导下恢复到崩溃前的状态，避免数据丢失
• 可以为非内存型数据提升极高的效率，而且保证了数据的完整性。可以通过一个例子来说明，假设一个程序在执行某些操作的过程中机器掉电了，在重新启动时，程序可能需要知道当时执行的操作是成功了还是部分成功或者是失败了，如果使用了WAL，程序就可以检查log文件，并对突然掉电时计划执行的操作内容跟实际上执行的操作内容进行比较。在这个比较的基础上，程序就可以决定是撤销已做的操作还是继续完成已做的操作，或者是保持原样。

预写式日志实现方式

• WAL允许用in-place方式更新数据库,用in-place方式做更新的主要优点是减少索引和块列表的修改
• 另一种用来实现原子更新的方法是shadow paging，它并不是in-place方式

参考

预写式日志
Write Ahead Log 杂谈
Write-Ahead logging(WAL)预写式日志
Write Ahead Logging