InnoDB 存储引擎＜五＞undo log, redo log,以及双写缓冲区

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本篇是继承自上篇InnoDB存储引擎的磁盘文件

撤销⽇志 - Undo Log

1.什么是撤销⽇志？

解答问题：

1.当事务对数据进⾏修改的时候，每个修改操作都会在磁盘上创建与之对应的Undo Log，当事务需要回滚时，会根据Undo Log逐⼀进⾏撤销操作，从⽽保证事务的原⼦性。也就是说撤销⽇志是为事务的回滚操作⽽诞⽣的机制，它是⼀个撤销操作记录的集合。

2.Undo⽇志保存在Undo⽇志段中，Undo⽇志段位于回滚段中，回滚段位于undo表空间和全局临时表空间中

衍⽣问题:

1. 撤销⽇志的写⼊时机？

在事务执⾏每个DML之前，会根据DML构建对应的撤销⽇志，并申请⼀个 undo log

segments (撤销⽇志段)，把⽇志记录在申请到的撤销段中，再执⾏真正的DML操作,
执⾏过程如下所⽰：

2.撤销⽇志在撤销表空间中的组织形式是怎样的？

前置知识:

.Undo⽇志保存在Undo⽇志段中，Undo⽇志段位于回滚段中，回滚段位于undo表空间和全局临时表空间中

分析过程:

撤销⽇志在撤销表空间中的组织结构图，如下图所示

1.Undo log segments (撤销⽇志段)也称为撤销段,⼀个撤销⽇志段可以保存多个事务的回滚⽇志,但在同⼀时间只能被⼀个活跃事务使⽤，对应的空间在事务提交或回滚后才可以被重⽤。

2.rollback segments (回滚段)中包含撤销⽇志段，通常位于undo表空间和全局临时表空间

中，使⽤系统变量 Innodb_rollback_segments 可以定义分配给每个undo表空间和全局临时

表空间的回滚段的数量，默认值为128，取值范围是[1, 128]；

3.⼀个回滚段⽀持的事务数取决于回滚段中的undo slots(槽数)和每个事务所需的undo⽇志数，⼀个回滚段中的undo槽数可以根据InnoDB⻚⾯⼤⼩进⾏计算，公式是(InnoDB Page Size / 16)，⽐如默认情况下 InnoDB Page Size ⼤⼩为 16KB ，那么⼀个回滚段就可以包含 1024 个 undo slot ⽤来存储事务的撤销⽇志。

4.回滚段中还记录了 History List 的头节点 History List Base Node ，以及回滚段的⼤小

5.通过系统变量 innodb_rollback_segments 可以设置Undo表空间中的回滚段数量，最⼤值

和默认值都是128

# 查看Undo表空间中的回滚段数量
mysql> show variables like 'innodb_rollback_segments';
+--------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+--------------------------+-------+
| innodb_rollback_segments | 128 |
+--------------------------+-------+
1 row in set, 1 warning (0.01 sec)

# 设置Undo表空间中的回滚段数量
mysql> SET GLOBAL innodb_rollback_segments = 128;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

解答问题:

撤销表空间中包含 rollback segments (回滚段)，每个回滚段中包含若⼲undo slots(槽数)，

每个槽对应⼀个 Undo log segments (撤销⽇志段)，撤销⽇志段中包含具体的撤销⽇志

3.撤销⽇志的格式是怎样的？(撤销日志的结构)

分析过程：

撤销⽇志格式⽰意图如下：与数据行的格式进行比较

解答问题：

一条记录在Undo Log⻚中的Undo Log⽇志⼤体包含两部分：分别是记录了Undo类型、表ID、上⼀条、下⼀条⽇志的偏移地址等在内的"基本信息"，以及记录了不同操作和数据的"操作信息"

衍⽣问题

1. 在事务中不同的DML操作对应的撤销⽇志是否不同?(不同的DML操作对应不同的撤销日志)

在执⾏DML语句操作数据库时，不同SQL语句对应的撤销操作不同，不同的撤销操作对应的Undo Log存储格式也不相同，按照增、删、改等不同的DML操作，⽣成对应的撤销⽇志

2.不同操作对应的撤销⽇志如何区分？

(1)Undo类型有很多种，最常⻅的就是增、删、改，分别⽤ TRX_UNDO_INSERT_REC 、

TRX_UNDO_DEL_MARK_REC 和 TRX_UNDO_UPD_EXIST_REC 表⽰，示意图如下所⽰

(2)新增( TRX_UNDO_INSERT_REC )时的Undo Log操作信息相对简单，只记录了主键值，主键⻓度等主键信息；

(3)删除( TRX_UNDO_DEL_MARK_REC )时除了记录主键信息之外，还记录了旧的事务ID，旧的ROLL_POINTER信息，⽤来构建有序的Undo版本链，还会记录⼀些被索引字段的信息；

(4)更新( TRX_UNDO_UPD_EXIST_REC )时较为复杂，如果不更新主键则和删除时类似，会记录主键信息、旧的事务ID、旧的ROLL_POINTER信息、被索引字段的信息和被更新的信息；如果更新了主键，则会记录两条Undo Log ，⼀条删除的和⼀条新增的；

对于更新主键的操作，本质上都是删除旧的数据行，新增一个新数据行