MySQL源码学习：InnoDB的ib_logfile写入策略

最新推荐文章于 2024-05-24 09:16:51 发布

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本文解析InnoDB的ib_logfile事务日志文件的工作原理，包括写入时机、策略及如何确保数据安全性。通过更新语句示例，阐述了日志系统log_sys的工作流程及关键成员的作用。

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ib_logfile是InnoDB的事务日志文件。本文简要说明其写入时机、写入策略及如何保证数据安全。

1、 基本概念

a) ib_logfile文件个数由innodb_log_files_in_group配置决定，若为2，则在datadir目录下有两个文件，命令从0开始，分别为ib_logfile0和ib_logfile.

b) 文件为顺序写入，当达到最后一个文件末尾时，会从第一个文件开始顺序复用。

c) lsn: Log Sequence Number，是一个递增的整数。 Ib_logfile中的每次写入操作都包含至少1个log，每个log都带有一个lsn。在内存page修复过程中，只有大于page_lsn的log才会被使用。

d) lsn的保存在全局变量log_sys中。递增数值等于每个log的实际内容长度。即如果新增的一个log长度是len，则log_sys->lsn += len.

e) ib_logfile每次写入以512（OS_FILE_LOG_BLOCK_SIZE）字节为单位。实际写入函数 log_group_write_buf (log/log0log.c)

f) 每次写盘后是否flush，由参数innodb_flush_log_at_trx_commit控制。

2、 log_sys介绍

log_sys是一个全局内存结构。以下说明几个成员的意义。

lsn	表示已经分配的最后一个lsn的值。
written_to_all_lsn	n表示实际已经写盘的lsn。需要这个值是因为并非每次生成log后就写盘。
flushed_to_disk_lsn	表示刷到磁盘的lsn。需要这个值是因为并非每次写盘后就flush。
buf	待写入的内容保存在buf中
buf_size	buf的大小。由配置中innodb_log_buffer_size决定，实际大小为innodb_log_buffer_size /16k * 16k。
buf_next_to_write	buf中下一个要写入磁盘的位置
buf_free	buf中实际内容的最后位置。当buf_free> buf_next_to_write时，说明内存中还有数据未写盘。

3、相关更新

用一个简单的更新语句来说明log_sys以及ib_logfile的更新内容的过程。假设我们的更新只涉及到非索引的固定长度字段。

a) 在bufferpool中写入undo log。对于一个单一的语句，需要先创建一个undolog头。

b) 在bufferpool中写入undo log的实际内容。

c) 在log_sys->buf中写入buffer page的更新内容。此处保存了更新的完整信息。

d) 在log_sys->buf中写入启动事务（trx_prepare）的日志

e) 将c、d更新的log内容写入ib_logfile中。

f) 在log_sys->buf中写入事务结束(trx_commit)的日志

g) 将f步骤的log内容写入ib_logfile中。

4、说明

a) 完成上述所有操作时，数据文件还没有更新。

b) 每次写入log_sys->buf时同时更新lsn和buf_free。每次写ib_logfile时同时更新written_to_all_lsn和buf_next_to_write；

c) 每次写ib_logfile时以512字节为对齐，如需写入600字节，则实际写入1k。写到最后一个文件末尾则从第一个文件重复使用。

d) 从上述流程看到，在a～d过程中若出现异常关闭，由于没有写入到磁盘中，因此整个事务放弃；若在e刚完成时出现异常关闭，虽然事务内容已经写盘，但没有提交。在重启恢复的时候，发现这个事务还没有提交，逻辑上整个事务放弃。（重启日志中会有Found 1 prepared transaction(s) in InnoDB字样）。在g完成后出现异常关闭，则能够在重启恢复中正常提交。