InnoDB redo & undo

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。

 

 

注：如有错误，请指正！