MySQL 重做日志 redo log

专栏持续更新中：MySQL详解

在事务的ACID特性中，原子性（A）、一致性（C）、持久性（D）由undo log和redo log实现，隔离性（I）由锁+MVCC实现

undo log：事务还没有commit，中途执行异常，可以使用undo log把数据恢复到事务执行前的状态，确保事务的原子性 redo log：事务commit成功，由于更新磁盘数据需要一段时间，此时若发生异常，就要使用redo log重新执行这一事务的SQL，确保事务的持久性（只要事务commit成功，不管发生什么异常事件，只要下一次MySQL服务正常进行，那上一次commit的数据一定要恢复回来）

一、redo log概念

redo log：被称为物理日志，用于记录事务操作的变化，确保事务的持久性。事务begin就开始记录，无论事务是否commit都会记录，若异常发生，下一次mysqld再启动时，会使用redo log将数据重新写入磁盘，确保事务的持久性。记录的就是最终修改后的按页面存储的数据页，直接存数据最终的状态

undo log：被称为逻辑日志，存储的是具体的相应的SQL语句。如果现在执行的是insert，回滚的时候就执行delete；如果现在执行的update，就把原来的旧值再update回来

redo log默认放在/var/lib/mysql下

redo log是在事务begin时就开始记录（并不是事务commit时才记录，因为整个事务做的操作可能很多，如果在commit的时候才写redo log，此时一旦发生异常，redo log还没写，这就太晚了，无法确保事务的持久性），不管事务是否提交都会记录下来，在异常发生时（如数据持久化过程中掉电），InnoDB会使用redo log恢复到掉电前的时刻，保证数据的完整性

innodb_log_buffer_size默认是16M，就是redo log缓冲区的大小，它随着事务开始，就开始写redo log，如果事务比较大，为了避免事务执行过程中花费过多磁盘IO，可以设置比较大的redo log缓存，节省磁盘IO。往磁盘上刷是有刷新的时机，达到时机就花费磁盘IO，如果buffer比较大，会更慢的达到刷新的时机，效率更高。

InnoDB修改操作数据，不是直接修改磁盘上的数据，实际只是修改Buffer Pool中的数据。InnoDB总是先把Buffer Pool中的数据改变记录到redo log中，用来进行崩溃后的数据恢复。优先记录redo log，然后会有一个独立的线程找时机慢慢的将Buffer Pool中的脏数据刷新到磁盘上（异步过程）

innodb_log_group_home_dir指定的目录下的两个文件：ib_logfile0，ib_logfile1，该文件被称作重做日志

buffer pool缓存池：  可存放索引缓存、数据缓存等，可加速读写，直接操作数据页，写redo log修改就算完成，有专门的线程去做把buffer pool中的dirty page写入磁盘

buffer pool大致结构如图所示：

事务读取，修改都是优先操作缓存池中的数据。在实际项目中，mysqld会单独的跑在一个机器上，可以分配大量的内存专门作为InnoDB的buffer pool，加快CRUD

buffer pool默认大小为128M（MySQL 5.7）

二、缓存、磁盘结构

当事务commit的时候，在关系图上的操作就是把InnoDB Log Buffer的内容写入磁盘上的redo log，写成功的话，在磁盘上的redo log会记录状态为commit，如果没有写成功或者写完，则记录状态为prepare

log在写入磁盘的过程中也有可能发生异常，断电等问题，导致在写redo log的时候没有写完（这相当于事务没有commit成功），此时MySQL下次再恢复的时候就没有必要考虑这个事务的完整性，因为状态并不是commit，都写入磁盘上才表示redo log写成功，状态才变成commit，状态变成commit后需要维护事务的ACID特性。

是不是commit的时候，buffer poll里面的脏数据（数据有被修改）同步被写入磁盘？

并不需要等commit的时候才开始。事务可能修改的数据量比较大，而缓存容量有限，对于buffer poll缓存的数据，会有专门的线程在合适的时间，往磁盘上去刷新，如果出现掉电，下一次MySQL启动后，会根据redo log里面记录的数据，对数据进行恢复。所以当事务commit后，最重要的是redo log要写成功

undo log本身也是记录在redo log中

undo log支持事务回滚，也不是一瞬间就能完整，最终要修改的也是磁盘上的数据，回滚过程也会出现异常，下次服务重启时，需要使用undo log重新回滚，所以undo log要记录在redo log里面。事务commit成功或者rollback成功，对于底层，都是成功的把操作写到磁盘上的redo log里面

什么是真正的事务commit成功？

不是把数据全部刷到磁盘，而是把记录事务完整操作的redo log从log buffer写入磁盘，再把被修改数据的状态置为commit才算是实现了事务commit成功。此时虽然数据还在buffer poll，但只要我们的redo log保存完整，数据就可以恢复，会有专门的线程去负责把buffer poll里的数据写入磁盘

什么叫事务commit成功？（和上面的问题一样）

事务执行commit命令后，mysqld将记录了数据修改的Log Buffer写入磁盘上的redo log，然后将这部分数据的状态修改为commit，写完redo log后才算是事务提交成功，MySQL Server需要保持commit状态的数据的持久性。如果写redo log失败，数据的状态还是prepare，尽管事务执行了commit命令，这依然不算commit成功

事务进行操作的时候，永远是先写log buffer，然后才是写buffer pool；事务成功commit，就是要保证redo log完整记录到磁盘上

至于表数据的更改，buffer pool的脏数据页是不是刷新到磁盘上，我们根本不用担心，只要redo log完整的写到磁盘上，我们可以随时通过redo log重做日志来恢复事务成功commit的数据状态（数据库最重要的是日志，而不是数据）