Mysql中的redo log和undo log

概念

事务有4种特性：原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）。那么事务的四种特性到底是基于什么机制实现呢？

事务的隔离性由锁机制实现。

而事务的原子性、一致性和持久性由事务的Redo 日志和 Undo 日志来保证。

称为重做日志，提供再写入操作，恢复提交事务修改的页操作，用来保证事务的持久性。

称为回滚日志，回滚行记录到某个特定版本，用来保证事务的原子性、一致性。

有的DBA或许会认为 UNDO 是 REDO 的逆过程，其实不然。REDO和UNDO都可以视为是一种恢复操作。

是存储引擎层(InnoDB)生成的日志，记录的是"物理级别"上的页修改操作，比如页号xx、偏移量yyy写入了’zzz’数据。主要为了保证数据的可靠性;

提交，由Redo Log来保证事务的持久化。

是存储引擎层(Innodb)生成的日志，记录的是逻辑操作日志，比如对某一行数据进行了INSERT语句操作，那么Undo Log 就记录一条与之相反的DELETE操作。主要用于事务的回滚(Undo Log 记录的是每个修改操作的逆操作)和一致性非锁定读(Undo Log回滚行记录到某种特定的版本—MVCC，即多版本并发控制)。

undo Log

undo log 是一种用于撤销回退的日志。在事务没提交之前，MySQL 会先记录更新前的数据到 undo log 日志文件里面，当事务回滚时，可以利用 undo log 来进行回滚。如下图：

回滚事务

每当 InnoDB 引擎对一条记录进行操作（修改、删除、新增）时，要把回滚时需要的信息都记录到 undo log 里，比如：

在插入一条记录时，要把这条记录的主键值记下来，这样之后回滚时只需要把这个主键值对应的记录删掉就好了；

在删除一条记录时，要把这条记录中的内容都记下来，这样之后回滚时再把由这些内容组成的记录插入到表中就好了；

在更新一条记录时，要把被更新的列的旧值记下来，这样之后回滚时再把这些列更新为旧值就好了。

在发生回滚时，就读取 undo log 里的数据，然后做原先相反操作。比如当 delete 一条记录时，undo log 中会把记录中的内容都记下来，然后执行回滚操作的时候，就读取 undo log 里的数据，然后进行 insert 操作。

不同的操作，需要记录的内容也是不同的，所以不同类型的操作（修改、删除、新增）产生的 undo log 的格式也是不同的，具体的每一个操作的 undo log 的格式我就不详细介绍了，感兴趣的可以自己去查查。

redo Log

MySQL 的数据都是存在磁盘中的，那么我们要更新一条记录的时候，得先要从磁盘读取该记录，然后在内存中修改这条记录。那修改完这条记录是选择直接写回到磁盘，还是选择缓存起来呢？

当然是缓存起来好，这样下次有查询语句命中了这条记录，直接读取缓存中的记录，就不需要从磁盘获取数据了。

为此，Innodb 存储引擎设计了一个缓冲池（Buffer Pool），来提高数据库的读写性能。

Buffer Pool 是提高了读写效率没错，但是问题来了，Buffer Pool 是基于内存的，而内存总是不可靠，万一断电重启，还没来得及落盘的脏页数据就会丢失。

为了防止断电导致数据丢失的问题，当有一条记录需要更新的时候，InnoDB 引擎就会先把记录写到 redo log 里面，并更新内存，这个时候更新就算完成了。同时，InnoDB 引擎会在适当的时候，由后台线程将缓存在 Buffer Pool 的脏页刷新到磁盘里，这就是WAL （Write-Ahead Logging）技术，指的是 MySQL 的写操作并不是立刻更新到磁盘上，而是先记录在日志上，然后在合适的时间再更新到磁盘上。

过程如下图：

redo log 是物理日志，记录了某个数据页做了什么修改，对 XXX 表空间中的 YYY 数据页 ZZZ 偏移量的地方做了AAA 更新，每当执行一个事务就会产生这样的一条物理日志。

在事务提交时，只要先将 redo log 持久化到磁盘即可，可以不需要将缓存在 Buffer Pool 里的脏页数据持久化到磁盘。当系统崩溃时，虽然脏页数据没有持久化，但是 redo log 已经持久化，接着 MySQL 重启后，可以根据 redo log 的内容，将所有数据恢复到最新的状态。

和redo log有关的几个变量

innodb_flush_log_at_trx_commit=01|2# 指定何时将事务日志刷到磁盘，默认为1。

0表示每秒将"log buffer"同步到"os buffer"且从"os buffer"刷到磁盘日志文件中。

1表示每事务提交都将"log buffer"同步到"os buffer"且从"os buffer"刷到磁盘日志文件中。

2表示每事务提交都将"log buffer"同步到"os buffer"但每秒才从"os buffer"刷到磁盘日志文件中。

innodb_log_buffer_size：# log buffer的大小，默认8M

innodb_log_file_size：#事务日志的大小，默认5M

innodb_log_files_group =2：# 事务日志组中的事务日志文件个数，默认2个

innodb_log_group_home_dir =./：# 事务日志组路径，当前目录表示数据目录

innodb_mirrored_log_groups =1：# 指定事务日志组的镜像组个数，但镜像功能好像是强制关闭的，所以只有一个log group。在MySQL5.7中该变量已经移除。

总结

热爱技术才能学好技术

每天进步一点点