mysql undo日志 - undo页面链表和undo日志写入过程

Undo页面链表

单个事务中的undo页面链表

因为一个事务可能包含很多的语句，而且一个语句可能会对若干条记录进行改动，而每一条记录进行改动前（z这里指的是聚簇索引记录）都需要一条或者两条undo日志，所以在一个事务执行过程中可能产生很多undo日志，他们可能在一个页面，也可能在多个页面，这些页面就是通过TRX_UNDO_PAGE_NODE进行链接。如图：

一个事务执行过程中会混着执行insert delete update语句，这也就是意味着产生不同类型的undo日志。而同一个undo页面要么只存储TRX_UNDO_INSERT大类的undo日志，要么存放TRX_UNDO_UPDATE大类下的undo日志，不能混着存储。所以在一个事务执行中就可能需要两个undo页面的链表，一个称为insert undo链表，另外一个称为update undo链表。

而对普通表和临时表的记录改动产生的undo日志又需要分别记录，所以在一个事务中最多产生4个以undo页面为节点组成的。当然并不是在事务一开始就为他们分配这4个链表，而是根据具体事务执行过程中更新的表的类型以及执行的操作，在开启事务时，一个undo页面链表也不分配。

多个事务中undo页面链表

为了尽可能提高undo日志的写入效率，不同事务执行过程中产生的undo日志需要写入不同的undo页面链表中。

undo日志具体写入过程

这里稍微说一个段的概念，简单来说段就是一个逻辑上的概念，本质上是由若干个零散页面和若干个完整的区组成的。比如，一个B+树索引被划分为两个段，一个叶子节点段和一个非叶子节点段，这样叶子节点就可以被尽可能地存放在一起，非叶子节点被尽可能存储在一起，每一个段对应一个INDO ENTRY 结构，这个INDO ENTRY结构描述了这个段的各种信息，比如段的ID,段内的各种链表基节点，零散页面的页号有哪些等。

每页UNDO页面链表都对应着一个段，称为UNDO LOG SEGMENT , 也就是说，链表中的页面都是从这个段中申请的，所以他们在undo页面链表的第一个页面（也就是 first undo page）设计一个undo log segment header 的部分，这个部分包含该链表对应的段的segment header信息，以及其他的一些关于这个段的信息。

可以看到，这个undo页面链表的第一个页面比普通的页面多了一个 UNDO LOG Segment HEADER，我们看一下它的结构，如图：

其中各个属性的意思如下：
TRX_UNDO_STATE: 本undo页面链表处于什么状态，可能的状态有下面几种：

TRX_UNDO_ACTIVE: 活跃状态，也就是一个活跃的事务正在向undo页面链表中写入undo日志
TRX_UNDO_CACHED: 被缓存状态，处于该状态的Undo页面链表等待之后被其他事务重用
TRX_UNDO_TO_FREE: 等待被释放的状态，对于insert undo链表来说，如果在它对应的事务提交之后，该链表不能被重用，那么就会处于这种状态
TRX_UNDO_TO_PURGE: 等待被purge的状态，对于处于update undo链表来说，如果在它对应的事务提交之后，该链表不能被重用，那么就会处于这种状态
TRX_UNDO_PREPARED: 处于此状态的Undo页面链表用于存储处于PREPARE阶段的事务产生的日志，该阶段是在分布式事务中才会出现

对于没有被重用的Undo页面链表来说，链表的第一个页面在真正写入undo日志前，会填充undo page header, undo log segment header , undo log header 这三个部分，之后才开始正式写入undo日志。对于其他页面（也就是normal undo page）来说，在真正写入undo 日志前，只会填充undo page header ,链表基节点存放到first undo page的undo log segment header部分， 链表节点信息存放到每一个undo页面的undo page header部分。