MySQLRedo与Undo日志详细解析

本篇文章主要是结合我之前面试的各种经历和实战开发中遇到的问题解决经验整理的，希望这篇《MySQLRedo与Undo日志详细解析》对你有很大帮助！欢迎收藏，分享给更多的需要的朋友学习~

1. Redo日志的介绍

Redo日志是物理日志，记录的是页面的变化。

1.1 Redo日志的作用

• 提升数据库写入效率
• 保证数据库不丢数据，进行数据恢复

1.2 Redo日志的格式与类型

所谓REDO的组织方式，就是如何把需要的REDO内容记录到磁盘文件中，以方便高效的REDO写入，读取，恢复以及清理。我们这里把REDO从上到下分为三层：逻辑REDO层、物理REDO层和文件层。

• 逻辑REDO层

这一层是真正的REDO内容，顺序的数据流，REDO由多个不同Type的多个REDO记录收尾相连组成，有全局唯一的递增的偏移sn，InnoDB会在全局log_sys中维护当前sn的最大值，并在每次写入数据时将sn增加REDO内容长度。

• 物理REDO层

磁盘是块设备，InnoDB中也用Block的概念来读写数据，一个Block的长度OS_FILE_LOG_BLOCK_SIZE等于磁盘扇区的大小512B，每次IO读写的最小单位都是一个Block。

• 文件层

最终REDO会被写入到REDO日志文件中，并且日志文件是循环写入的

2. 写入Redo日志的流程（MTR）

• 用户线程的操作会首先写进log buffer中
• log buffer中的日志会顺序写入Redo逻辑日志中
• 之后会落盘持久化存储到磁盘上
• 之后通知用户已经存储完成了

3. Checkpoint机制

Checkpoint是Redo日志中脏页的标记位，有以下两个作用：

• 维护Redo日志，方便清理
• 减小重启的工作量

数据库恢复流程：

• 读取 checkpoint 信息•从 checkpoint 位置开始读取剩余日志
• 解析日志并按 space_no 与 page_id 构建 hash 表
• 应用 Redo 日志，Redo日志回放保证幂等性
• 解析 binlog 构建 xid 列表
• 扫描回滚段构建待提交事务列表
• 回滚掉未在 xid 列表中的事务

4. Undo日志介绍

Undo log是逻辑日志，记录的是数据的增量变化，它的作用是保证事务的原子性和事务并发控制。可以用于事务回滚，以及提供多版本机制（MVCC），解决读写冲突和一致性读的问题。

5. MVCC

MVCC的意义：

• 读写互不阻塞；
• 降低死锁概率；
• 实现一致性读。

UndoLog在MVCC的作用：

• 每个事务有一个单增的事务ID；
• 数据页的行记录中包含了DB_ROW_ID，DB_TRX_ID，DB_ROLL_PTR；
• DB_ROLL_PTR将数据行的所有快照记录都通过链表的结构串联了起来。

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