MYSQL事务日志

简介

innodb事务日志包括redo log和undo log

• redo log是重做日志，提供前滚操作
• undo log是回滚日志，提供回滚操作

redo log

redo log用来记录事务操作引起数据的变化，记录的是数据页的物理修改，用以实现事务的持久性

产生原因

• 一致性：当我们把数据从内存保存到磁盘的过程中，Mysql是以页为单位进行刷盘的，这里的页并不是磁盘的页，而是Mysql自己的单位，Mysql里的一页数据单位为16K，所以在刷盘的过程中需要把数据刷新到磁盘的多个扇区中去。 而把16K数据刷到磁盘的每个扇区里这个过程是无法保证原子性的，也就意味着Mysql把数据从内存刷到磁盘的过程中，如果数据库宕机，那么就可能会造成一部分数据成功，一部分数据失败的结果。而这个时候通过binlog这种级别的日志是无法恢复的，一个update可能更改了多个磁盘区域的数据，如果根据SQL语句回滚，那么势必会让那些已经刷盘成功的数据造成数据不一致。所以这个时候还是得需要通过redo log这种记录到磁盘数据级别的日志进行数据恢复。
• 性能：假如每次提交事务之前都先持久化数据，可能会产生大量随机IO影响数据库性能，因此引入redo log将物理修改顺序追加到日志文件中（性能非常高），提交事务后再重做redo log，这就是所谓的预写式技术（Write Ahead logging）
• 崩溃恢复：当数据库系统崩溃时，虽然数据没有持久化，但是Redo log已经持久化了。在系统从崩溃中恢复时，可以根据Redo log中的内容，将所有的数据恢复到最新的状态。

日志文件持久化策略

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MySQL支持用户自定义在commit时如何将log buffer中的日志刷log file中。
这种控制通过变量 innodb_flush_log_at_trx_commit 的值来决定。
该变量有3种值：0、1、2，默认为1

• 当设置为0的时候，事务提交时就不会将log buffer中的日志写入os buffer，而是每秒写入os buffer并调用fsync将数据刷新到磁盘上，可能会丢失一秒的数据
• 当设置为1的时候，事务每次提交都会将log buffer中的日志写入os buffer并调用fsync刷到log file on disk中。这种方式即使系统崩溃也不会丢失任何数据，但是因为每次提交都会进行一次IO操作，IO性能较差，频繁调用IO太影响性能。
• 当设置为2的时候，每次提交都仅写入到os buffer，然后是每秒调用fsync()将os buffer中的日志写入到磁盘，当系统崩溃时，数据也只写入了os buffer也可能会丢失，但比0好一些。

注意：当设置为0或2的时候秒级调用fsync()将数据写入磁盘，这时批量操作，而设置为1是，是每次数据修改都将数据写入磁盘，是单次操作。

redo log和bin log一致性

binlog和redo log必须保持一致，不允许出现binlog有记录但redolog没有的情况，反之亦然。在一个事务中，redolog有prepare和commit两种状态，所以，在redolog状态为prepare时记录binlog可保证两日志的记录一致，下图列出各种情况来说明。

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redo log和bin log区别

• 功能不同，binlog主要用于归档主从复制，而redo log主要用于崩溃恢复
• 内容不同，binlog是逻辑日志，而redo log是物理日志
• 写入时机不同，binlog是server层记录的，所有存储引擎可共享，而redo log是InnoDB引擎特有的
• 写入方式不同，binlog容量无限，追加写入，而redo log容量有限，循环写入

undo log

undo log有两个作用：提供回滚和多个行版本控制(MVCC)

在数据修改的时候，不仅记录了redo，还记录了相对应的undo，如果因为某些原因导致事务失败或回滚了，可以借助该undo进行回滚。
undo log和redo log记录物理日志不一样，它是逻辑日志。可以认为当delete一条记录时，undo log中会记录一条对应的insert记录，反之亦然，当update一条记录时，它记录一条对应相反的update记录。
当执行rollback时，就可以从undo log中的逻辑记录读取到相应的内容并进行回滚。
应用到行版本控制的时候，也是通过undo log来实现的：当读取的某一行被其他事务锁定时，它可以从undo log中分析出该行记录以前的数据是什么，从而提供该行版本信息，让用户实现非锁定一致性读取。
undo log是采用段(segment)的方式来记录的，每个undo操作在记录的时候占用一个undo log segment。
另外，undo log也会产生redo log，因为undo log也要实现持久性保护