undo log介紹

大家不妨先思考下，如果事務(wù)中的SQL執(zhí)行到一半,遇到報(bào)錯(cuò)，需要把前面已經(jīng)執(zhí)行過(guò)的SQL撤銷以達(dá)到原子性的目的，這個(gè)過(guò)程也叫做"回滾"，該怎么實(shí)現(xiàn)呢？

每當(dāng)我們要對(duì)一條記錄做改動(dòng)時(shí)（這里的改動(dòng)可以指INSERT、DELETE、UPDATE),把回滾時(shí)所需的東西記下來(lái)。比如：

• 你插入一條記錄時(shí)，至少要把這條記錄的主鍵值記下來(lái)，之后回滾的時(shí)候只需要把這個(gè)主鍵值對(duì)應(yīng)的記錄刪

掉就好了

• 你刪除了一條記錄，至少要把這條記錄中的內(nèi)容都記下來(lái)，這樣之后回滾時(shí)再把由這些內(nèi)容組成的記錄插入

到表中就好了

• 你修改了一條記錄，至少要把修改這條記錄前的舊值都記錄下來(lái)，這樣之后回滾時(shí)再把這條記錄更新為舊值

MySQL把這些為了回滾而記錄的這些內(nèi)容稱之為撤銷日志或者回滾日志, 即undo log 。

undo log存儲(chǔ)形式

undo log的日志內(nèi)容是邏輯日志，非物理日志。

• 物理日志的意思是指具體的把具體某個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)上的某個(gè)偏移量的指改為什么，是具體到物理結(jié)構(gòu)上了，比如redo log就是物理日志。
• 而邏輯日志只是記錄了某條數(shù)據(jù)的信息是怎么樣的，沒(méi)有到具體的物理磁盤上

InnoDB對(duì)undo log的管理采用段的方式，也就是回滾段（rollback segment） 。每個(gè)回滾段記錄了 1024 個(gè) undo log segment ，每個(gè)事務(wù)只會(huì)使用一個(gè)回滾段，當(dāng)一個(gè)事務(wù)開(kāi)始的時(shí)候，會(huì)制定一個(gè)回滾段，在事務(wù)進(jìn)行的過(guò)程中，當(dāng)數(shù)據(jù)被修改時(shí)，原始的數(shù)據(jù)會(huì)被復(fù)制到回滾段。

在MySQL5.5的時(shí)候，只有一個(gè)回滾段，那么最大同時(shí)支持的事務(wù)數(shù)量為1024個(gè)。在MySQL 5.6開(kāi)始，InnoDB支持最大 128個(gè)回滾段，故其支持同時(shí)在線的事務(wù)限制提高到了 128*1024 。

• insert undo log格式

記錄的是insert 語(yǔ)句對(duì)應(yīng)的undo log，它生成的undo log記錄格式如下圖：

• update undo log格式

記錄的是update、delete 語(yǔ)句對(duì)應(yīng)的undo log，它生成的undo log記錄格式如下圖：

那么上面這些生成undo log日志文件最終是存儲(chǔ)在哪的呢？

這些回滾段是存儲(chǔ)于共享表空間ibdata中。從MySQL5.6版本開(kāi)始，可通過(guò)參數(shù)對(duì)rollback segment做進(jìn)一步的設(shè)置。這些參數(shù)包括：

• innodb_undo_directory: 設(shè)置rollback segment文件所在的路徑。這意味著rollback segment可以存放在共享表空間以外的位置，即可以設(shè)置為獨(dú)立表空間。該參數(shù)的默認(rèn)值為“/”，表示當(dāng)前noDB存儲(chǔ)引擎的目錄。
• innodb_undo_logs: 設(shè)置rollback segment的個(gè)數(shù)，默認(rèn)值為128。
• innodb_undo_tablespaces: 設(shè)置構(gòu)成rollback segment文件的數(shù)量，這樣rollback segment可以較為平均地分布在多個(gè)文件中。設(shè)置該參數(shù)后，會(huì)在路徑innodb_undo_directory看到undo為前綴的文件，該文件就代表rollback segment文件。

事務(wù)回滾機(jī)制

對(duì)于InnoDB引擎來(lái)說(shuō)，每個(gè)行記錄除了記錄本身的數(shù)據(jù)之外，還有幾個(gè)隱藏的列：

• DB_ROW_ID：如果沒(méi)有為表顯式的定義主鍵，并且表中也沒(méi)有定義唯一索引，那么InnoDB會(huì)自動(dòng)為表添加一個(gè)row_id的隱藏列作為主鍵。
• DB_TRX_ID：每個(gè)事務(wù)都會(huì)分配一個(gè)事務(wù)ID,當(dāng)對(duì)某條記錄發(fā)生變更時(shí)，就會(huì)將這個(gè)事務(wù)的事務(wù)ID寫入tx_id

中。

• DB_ROLL_PTR: 回滾指針，本質(zhì)上就是指向undo log的指針。

• insert數(shù)據(jù)：

insert into user (name, sex) values('旭陽(yáng)', '女')

插入的數(shù)據(jù)都會(huì)生成一條insert undo log，并且數(shù)據(jù)的回滾指針會(huì)指向它。undo log會(huì)記錄undo log的序號(hào)、插入主鍵的列和值...，那么在進(jìn)行rollback的時(shí)候，通過(guò)主鍵直接把對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)刪除即可。

• update數(shù)據(jù)

update user set sex = '男' where id = 1;
update user set name = 'alvin' where id = 1;

這時(shí)會(huì)把老的記錄寫入新的undo log，讓回滾指針指向新的undo log，它的undo no是1，并且新的undo log會(huì)指向老的undo log（undo no=0），最終形成undo log版本鏈，如下圖所示：

可以發(fā)現(xiàn)每次對(duì)數(shù)據(jù)的變更都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)undo log，當(dāng)一條記錄被變更多次時(shí)，那么就會(huì)產(chǎn)生多條undo log，undo log記錄的是變更前的日志，并且每個(gè)undo log的序號(hào)是遞增的，那么當(dāng)要回滾的時(shí)候，按照序號(hào)依次向前推，就可以找到我們的原始數(shù)據(jù)了。

那么按照上面的例子，事務(wù)要進(jìn)行回滾，最終得到下面的執(zhí)行流程：

• 通過(guò)undo no=2的日志把id=1的數(shù)據(jù)的name還原成“旭陽(yáng)"

• 通過(guò)undo no=1的日志把id=1的數(shù)據(jù)的sex還原成"女"

• 通過(guò)undo no=0的日志把id=1的數(shù)據(jù)根據(jù)主鍵信息刪除

undo log生命周期

生成過(guò)程

MySQL處于性能考慮，數(shù)據(jù)會(huì)優(yōu)先從磁盤加載到Buffer Pool中，在更新Buffer Pool中數(shù)據(jù)之前，會(huì)優(yōu)先將數(shù)據(jù)記錄到undo log中。

記錄undo log日志，MySQL不會(huì)直接去往磁盤中的xx.ibdata文件寫數(shù)據(jù)，而是會(huì)寫在undo_log_buffer緩沖區(qū)中，因?yàn)楣ぷ骶€程直接去寫磁盤太影響效率了，寫進(jìn)緩沖區(qū)后會(huì)由后臺(tái)線程去刷寫磁盤。

刪除過(guò)程

現(xiàn)在我們已經(jīng)明白了undo log日志是如何生成，并且作用于事務(wù)回滾的，那這些數(shù)據(jù)是什么時(shí)候刪除呢？

• 針對(duì)于insert undo log，因?yàn)?code>insert操作的記錄，只對(duì)事務(wù)本身可見(jiàn)，對(duì)其他事務(wù)不可見(jiàn)。故該undo log在事務(wù)提交后就沒(méi)有用，就會(huì)直接刪除。

● 針對(duì)于update undo log，該undo log需要支持MVCC機(jī)制，因此不能在事務(wù)提交時(shí)就進(jìn)行刪除。提交時(shí)放入undo log鏈表，有專門的purge線程進(jìn)行刪除。

總結(jié)

本文詳細(xì)講解了MySQL中undo log日志的用處，以及它是如何保證事務(wù)的原子性。實(shí)際上，undo log也還有一個(gè)很重要的作用就是還對(duì)事務(wù)的隔離性實(shí)現(xiàn)起到作用，具體的在后面的MVCC機(jī)制中詳細(xì)說(shuō)明。如果本文對(duì)你有幫助的話，請(qǐng)留下一個(gè)贊吧。

以上就是詳解MySQL事務(wù)日志undo log的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于MySQL undo log的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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