关系数据库是如何工作的（8）

日志管理器

我们已经认识到，为了提高性能，数据库将数据存储在内存缓冲区中。但是，如果在事务提交时，服务器崩溃，你就会丢失所有内存中的数据，这将导致事务持久性问题。

你可以将所有数据写入磁盘，但是，如果服务器崩溃，你可能只写入一半数据，这会导致事务的原子性问题。

事务所做的任何修改写入必须要全部撤销或全部写入。

为解决这一问题，有两种解决方案：

• 影子拷贝/页 ：每一个事务创建自己的数据库拷贝（或者是数据库的一部分），在这个拷贝上面工作。如果发生了错误，移除该拷贝；如果成功，数据库立刻将数据通过文件系统技巧从拷贝切换，并移除“旧的”数据。
• 事务日志 ：事务日志是一段存储空间。在每个写入磁盘操作之前，数据库将信息写入事务日志，以便在事务崩溃/撤销时，数据库能够知道如何移除（或完成）未完成的事务。

WAL

当大型数据库需要很多事务时，影子拷贝/页会占用大量磁盘空间。这就是现代数据库使用 事务日志 的原因。事务日志必须存储在 稳定的存储 中。我不会深入介绍存储技术，只简单提一句，使用（至少）RAID 磁盘阵列能够有效防止磁盘失败。

很多数据库（包括 Oracle、 SQL Server 、 DB2 、 PostgreSQL 、MySQL 和  SQLite ）使用 预写式日志（Write-Ahead Logging protocol，WAL） 。WAL 包括三个规则：

• 1) 数据库每一条修改都要产生一条日志记录， 这个日志记录必须在数据写入磁盘之前先写入事务日志
• 2) 日志记录必须按照顺序写入：如果日志记录 A 发生在日志记录 B 之前，那么 A 必须在 B 之前写入
• 3) 当事务提交时，直到事务成功结束，提交顺序必须写入事务日志

这