redo日志详细介绍-优快云博客

前面介绍了buffer pool，我们知道内存中的脏页并不是产生就被立即刷入磁盘，而是达到某些条件才会刷入。那这就会导致一个问题，内存中还有脏页这时候断电，重启会导致内存丢失脏页，这样之前的操作就白做了，为了解决这个问题引入redo日志，目的就是记录所有操作，故障后通过redo日志进行恢复buffer pool中的脏页。

一、redo日志的好处

redo日志占用的空间非常小：因为他只需要存储表空间id、页号、偏移量以及需要更新的值。所以所需要的存储空间是很小的。后面会介绍用来管理redo 记录的“页”，叫block，只有0.5kb大小，并且里面都是可以装很多redo记录的。

redo日志是顺序写入磁盘的：这样不管是读写都是顺序io。

二、redo日志格式

mysql定义了多种类型的redo日志。但是都有通用的结构。

1、通用结构

2、简单的redo日志类型

MLOG_1BYTE （ type 字段对应的⼗进制数字为 1 ）：表示在⻚⾯的某个偏移量处写⼊1个字节的 redo ⽇志类型。

MLOG_2BYTE （ type 字段对应的⼗进制数字为 2 ）：表示在⻚⾯的某个偏移量处写⼊2个字节的 redo ⽇志类型。

MLOG_4BYTE （ type 字段对应的⼗进制数字为 4 ）：表示在⻚⾯的某个偏移量处写⼊4个字节的 redo ⽇志类型。

MLOG_8BYTE （ type 字段对应的⼗进制数字为 8 ）：表示在⻚⾯的某个偏移量处写⼊8个字节的 redo ⽇志类型。 MLOG_WRITE_STRING （ type 字段对应的⼗进制数字为 30 ）：表示在⻚⾯的某个偏移量处写⼊⼀串数据

MLOG_WRITE_STRING 类

型的 redo ⽇志表示写⼊⼀串数据，但是因为不能确定写⼊的具体数据占⽤多少字节，所以需要在⽇志结构中添加⼀个 len 字段

只要将MLOG_WRITE_STRING类型的redo⽇志的len字段填充上1、2、4、8这些数字，就可以分别替代MLOG_1BYTE、 MLOG_2BYTE、MLOG_4BYTE、MLOG_8BYTE这些类型的redo⽇志，为啥还要多此⼀举设计这么多类型呢？答：因为省空间

3、复杂的redo日志类型

4、redo日志格式小结

redo日志会把事务在执行过程中对数据库所做的所有修改都记录下来，在之后系统崩溃重启可以把事务做的任何修改都恢复出来。

二、Mini-Transaction

1、redo日志的写入形式

我们要明白一个概念，一条语句在执行过程中可能修改若干个页面，由于这些页面的更改都发生在buffer pool中，所以在修改完页面之后肯定会记录相应的redo日志。设计者把执行语句的过程中产生的redo日志被划分成了若干个不可分割的组，执行比如：

~更新Max Row ID属性时产生的redo日志是不可分割的

~向聚簇索引对应的B+数的页面插入一条记录时产生的redo日志

~向二级索引对应的B+树的页面插入数据

~等等。。

1.1怎么理解不可分割

插入操作有两种情况：

情况一：带插入的数据页空闲页很充足，足够容纳这条插入的记录，那么只需要插入一条redo日志就可以了，这种情况叫做乐观插入。

情况二：待插入数据页剩余的空间不足，那就需要产生页分裂，页分裂以前的文章介绍过，简单来说该情况需要记录多条日志，这种情况叫做悲观插入。

对于悲观插⼊来说，由于需要新申请数据⻚，还需要改动⼀些系统⻚⾯，⽐⽅说要修改各种段、区的统计信息信息，各种链表的统计信息。总共需要记录的 redo ⽇志有⼆、三⼗条。

悲观插入一条记录的过程 ①、产生新的页面 ②、复制一部分数据到新页面 ③、新的记录插入到原页面 ④、向飞叶子结点插入一条目录项记录

问题一：上述过程是原子的，也就是说有一步出错就全部不可执行，那为了保证插入的原子性，是怎么处理的呢？

答：保证插入的原子性的原理：以组的形式记录，redo日志，恢复的时候也按照组恢复。

问题二：如何把redo日志划分到一个组里？

答：一组redo日志以一个特殊类型的redo日志(该类型名称为MLOG_MULTI_REC_END，type字段对应的⼗进制数字为31，该结构只有一个type字段)结尾

所以一个组的redo日志长这样。

这样当恢复的时候只有解析到此类的redo日志才认为解析到了一组完整的redo日志，才会进行恢复。否则放弃前边解析的redo日志。

问题三：一组redo日志以上述类型结尾，没毛病。但是如果一组只包含一条redo日志呢？比如更新MAX ROW ID属性的操作。

答：当然可以还用上述类型结尾，但是浪费空间。如果一个组里面只有一条redo日志，那么为了节省空间不用特殊类型redo结尾，而是在type类型的一个比特位表示是否是单一的日志。

type的第一个比特位为1，就是一条redo日志，不是1就是产生了一系列的redo日志

别忘了我们的主题mtr。

2、mtr的概念

上面的不可分割的原子操作就是一个mtr，也就是一组redo日志。

捋关系：一个事务可以包含若干条语句，每一条语句由若干个mtr组成，每一个mtr又可以包含若干条redo日志。

三、redo日志的写入过程

1、redo日志的管理

上面提到过管理redo日志用block“页”管理（和页的概念类似）。

真正的redo日志存储到496字节的log block body中。

2、log buffer日志缓冲区

上一个文章提到过，为了解决磁盘io过慢从而引入了buffer pool。为了管理redo日志，引入log buffer，刚启动服务器除了申请一片连续的内存buffer pool，还申请一大片redo log buffer日志缓冲区。磁盘上管理redo日志使用log block，那么log buffer和磁盘交互肯定也是以block为基础单位的所以，log buffer中存的是block。默认大小16MB