【MySQL】redo log 、 undo log、脏页这些概念是什么？

首先，事务有四大特性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）。
一个事务，要么全部执行，要么全部不做。事务的隔离性由锁机制实现，原子性、一致性和持久性由事务的redo 日志和undo 日志来保证。

先来分别看看redo log和 undo log

redo log（重做日志）

redo log 是什么

redo log主要是物理Redo日志，记录的是数据页的物理变化。即对数据库的所有修改，包括插入、更新和删除操作。能够保证事务的持久性和一致性。

redo log 的主要作用

redo log的主要作用是用于数据库的崩溃恢复。可以根根据edo log中记录的信息进行重新应用，以恢复到故障点之前。

Redo 的组成

Redo log可以简单分为以下两个部分：

• 一是在内存中会有一个重做日志缓冲 (redo log buffer)，在修改完数据后将新的数据写入磁盘中之前，会现在内存中的redo log buffer中记录下来。不过它是是易失的
• 二是磁盘中会有一个重做日志文件 (redo log file)，当事务commit时。会将redo log buffer中的内容刷新到 redo log file。这里的数据是持久的

所以我们知道，在内存中修改完数据页之后，这个时候还没有将这个数据页刷如磁盘，这个页就叫脏页（dirty page）。这个时候，会在内存中的redo log buffer写入redo日志，记录的是数据被修改后的值。这里注意在内存中是先修改数据页再写日志。接着会将内存中的redo日志写会磁盘中的redo log file，之后再将脏页刷入磁盘。

redo如何保证 事务的持久性

1.写入磁盘的顺序和持久性：在事务执行期间，MySQL首先将事务的更改写入Redo log缓冲区，然后异步将Redo log缓冲区的内容定期刷新到磁盘上的Redo log文件中。这个过程是按顺序执行的，确保了Redo log的顺序性。即使在事务提交之前，Redo log的内容也已经被持久地写入磁盘。这确保了即使系统崩溃，已提交的事务的更改也可以被重放，从而维护数据库的一致性
2. Redo log文件的循环写入：Redo log文件是循环写入的，一旦一个Redo log文件写满，MySQL会开始写入下一个。如果系统运行足够长的时间，旧的Redo log文件可能被覆盖。然而，在写入新的Redo log文件之前，MySQL会确保将所有相关的更改写入磁盘，以保证已提交的事务的持久性
3. 恢复过程：如果MySQL发生故障，如崩溃或断电，系统会在重新启动时执行恢复过程。在这个过程中，MySQL会检查Redo log文件，找到最后一个已经提交的事务，然后从Redo log中重新执行这些事务的更改，以将数据库恢复到一致的状态。这确保了在故障后，数据库可以重新回到最后一个一致的状态

undo log（撤销日志/回滚日志）

undo log 是什么

undo log是逻辑日志，主要记录的是数据的逻辑变化，为了在发生错误时回滚之前的操作，需要将之前的操作都记录下来，然后在发生错误时才可以回滚。

redo log 的主要作用

undo日志只将数据库逻辑地恢复到原来的样子，在回滚的时候，它实际上是做的相反的工作，比如一条INSERT ，对应一条 DELETE，对于每个UPDATE,对应一条相反的 UPDATE,将修改前的行放回去。undo日志用于事务的回滚操作进而保障了事务的原子性

undo的存储位置

在InnoDB存储引擎中，undo存储在回滚段(Rollback Segment)中,每个回滚段记录了1024个undo log segment，而在每个undo log segment段中进行undo 页的申请，在5.6以前，Rollback Segment是在共享表空间里的，5.6.3之后，可通过 innodb_undo_tablespace设置undo存储的位置

如何区分 redo log和undo log

• 目的和功能：

  • Redo Log (重做日志)： 主要用于数据库的持久性和恢复，记录了对数据的实际更改，以便在系统崩溃时能够重新执行这些更改，确保数据的一致性和持久性。它是用于恢复的，以保证数据的可恢复性
  • Undo Log (撤销日志)： 主要用于事务的隔离性、回滚和多版本并发控制 (MVCC)，记录了对数据的逆操作，以便能够回滚事务或提供读一致性视图。它是用于维护事务的隔离性和一致性的

• 存储位置和方式：

  • Redo Log： 存储在独立的redo log文件中，通常是多个文件，用于记录事务的持久性更改。这些文件是循环写入的，以便不断覆盖旧的redo log记录
  • Undo Log： 存储在表空间中，通常是InnoDB存储引擎的一部分，用于记录事务的逆操作，以便回滚或提供读一致性视图

• 记录的内容：

  • Redo Log： 记录了对数据的实际更改，包括插入、更新和删除操作的详细信息，以便能够重放这些更改
  • Undo Log：主要记录了数据的逻辑变化，比如一条INSERT语句，对应一条DELETE的undo log，对于每个UPDATE语句，对应一条相反的UPDATE的undo log，这样在发生错误时，就能回滚到事务之前的数据状态

• 使用场景：

  • Redo Log： 在数据库崩溃或故障时，用于恢复数据到最新一致状态
  • Undo Log： 用于事务的隔离性、回滚和MVCC实现，以确保事务之间的数据隔离和一致性

感谢 💖

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参考 🔎

https://www.jianshu.com/p/20e10ed721d0
https://zhuanlan.zhihu.com/p/190886874