MySQL事务中的undo、redo和Doublewrite Buffer

undo

redo

写入redo的时机

写入undo的时机

Doublewrite Buffer以及性能问题

• undo(用于事务回滚）
     MySQL从磁盘中读取数据到内存，对内存中的数据进行修改后，undo会保存修改前的数据。比如，用户将teacher表中age的值从原来的1改为新的值2，那么undo日志会保存修改前age的值1，即将旧数据恢复。
• redo(用于数据库的崩溃恢复）
     MySQL修改内存中的数据后，并不会立即写入到磁盘中进行持久化，而是随机或者按一定规律进行持久化，这就可能导致内存中的数据在未写入磁盘进行持久化前，如果发生异常故障，将会导致内存中的数据丢失。redo日志就是为了解决这个问题。
• 写入redo的时机
     修改mysql数据时，先修改的是从数据库中复制到内存的拷贝，然后这次修改的内容会追加到redo文件，（redo就是处理在这里可能发生的故障）最后才是commit到数据库中进行持久化。
• 写入undo的时机
     在修改数据前，写入undo日志文件
• （举例）假设有A、B两个数据，值分别为1,2.
     (1) 事务开始
     (2) 记录A=1到undo log
     (3) 修改A=3
     (4) 记录A=3到 redo log
     (5) 记录B=2到 undo log
     (6) 修改B=4
     (7) 记录B=4到redo log
     (8) 将redo log写入磁盘
     (9) 事务提交
• Doublewrite Buffer
     (1) Doublewrite Buffer 是为了保证数据页的可靠性。
     (2) MySQL 以页为读取和写入单位，一个页里面有多行数据，写入数据时，MySQL 会先写内存中的页，然后再刷新到磁盘中的页。
     (3) 假设在某一次从内存刷新到磁盘的过程中，一个页刷了一半，突然 OS或者 MySQL 进程奔溃了，这时候，内存里的页数据被清除了，而磁盘里的页数据，刷了一半，处于一个中间状态。此时页是一个坏的页。
     (4) 此时是不能利用Redo Log的。因为Redo Log 是要在磁盘中的页数据是正常的、没有损坏的情况下，才能把磁盘里页数据 load 到内存，然后应用 Redo Log。而如果磁盘中的页数据已经损坏，是无法应用 Redo Log 的。
     (5) 所以，MySQL 在刷数据到磁盘之前，要先把数据写到另外一个地方，也就是 Doublewrite Buffer，写完后，再开始写磁盘。Doublewrite Buffer 可以理解为是一个备份,万一真的发生 crash，就可以利用 Doublewrite Buffer 来修复磁盘里的数据。
• Doublewrite Buffer要写两次盘，性能会不会太差呢？
  Doublewrite Buffer由于需要大量的fsync操作，所以它会降低MySQL的整体性能，但是并不会降低到原来的50%。这主要是因为：
     (1)double write是一个连接的存储空间，所以硬盘在写数据的时候是顺序写，而不是随机写，这样性能更高。
     (2)将数据从double write buffer写到真正的segment中的时候，系统会自动合并连接空间刷新的方式，每次可以刷新多个pages。