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redo log 日志 与 undo log 日志工作原理

目录标题

  • 1. redo log 日志
  • 2. undo log 日志
  • 3.总结

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1. redo log 日志

redo log日志是 MySQL 数据中的重要日志之一,其本质是物理日志,存放于 数据库的数据目录中 ,名称为: ib_logfile 。它的功能主要是用于存放脏数据的日志(注:脏数据是数据库中刚产生的还没来得及写入磁盘的新数据),当数据发生故障时保证数据不丢失。 需要说明的是:事务提交时修改磁盘的数据仍然是 Buffer Pool 中的数据,redo log 只是为了保证 Buffer Pool 中新修改的数据不丢失,进而保证事务提交时的数据完整性,不能笼统地认为 redo log 是保存提交的数据的。

物理日志(如Redo Log):
记录的是数据页的物理变化,即实际的数据块的内容。
用于在系统崩溃后恢复未完成的事务。
例如,Redo Log记录了数据页从状态A变为状态B的具体字节变化。

为了数据安全,MySQL 数据库在运行的过程中,时时刻刻都在产生 redo log。

新更新的数据会首先写入 Buffer Pool 和 redo log 之中,然后当事务提交时才会写入磁盘,也就是说各种数据修改首先统一写入 Buffer Pool 和 redo log 之中,然后再统一写入磁盘。Buffer Pool 中的数据写入磁盘文件是受innodb_flush_log_at_trx_commit控制的,其配置的值为:0、1 和 2。其详细情况如下:

  • 当配置为 0 时,主要受 InnoDB 存储引擎中的 Master 线程的周期控制,一般是一秒或十秒刷新一次。
  • 当配置为 1 时,一旦事务提交,Buffer Pool 和 redo log 中的数据将立即写入磁盘,此时即便数据库宕机数据也能恢复,比较安全,但是可能会造成一定程度上的延时。
  • 当配置为 2 时,事务提交,数据不会立即写入磁盘,此时如果数据库宕机,则可能会丢失部分数据,优点就是性能比较高。但是每次修改数据,redo log 中的数据都会有一个标识,这个标识叫 checkpoint,当数据库发生宕机时,数据是从最近的 checkpoint 中恢复数据的,最大程度减少数据丢失。

数据库中的innodb_flush_log_at_trx_commit的值可以使用下方的方法查询:

mysql> show global variables like 'innodb_flush_log_at_trx_commit';
+--------------------------------+-------+
| Variable_name                  | Value |
+--------------------------------+-------+
| innodb_flush_log_at_trx_commit | 1     |
+--------------------------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)

默认设置:MySQL 的默认设置通常是 innodb_flush_log_at_trx_commit = 1,这是为了确保数据的安全性。

生产环境:在生产环境中,根据应用的具体需求来选择合适的设置。对于大多数应用来说,innodb_flush_log_at_trx_commit = 2 是一个比较平衡的选择。

2. undo log 日志

undo log 是 MySQL 数据库中另一个重要的日志之一,其本质是一个逻辑日志,存放于 MySQL 数据库的表空间之中,也就是内存之中。它的主要作用是用于数据回滚。

逻辑日志是指记录了数据修改前的状态或逻辑操作的日志,而不是直接记录数据页的物理变化。具体来说,逻辑日志记录的是数据的旧值以及如何恢复这些旧值的操作。

当发了红包时,如果数据库恰巧发生故障,为了保证数据的安全(及修改的数据不会只修改一部分),就需要使用到数据的回滚,这时 undo log 日志就派上了用场。

**那么你知道undo log是怎么回滚日志的吗?**对于数据恢复来说,主要有两种方式,分别是:物理恢复和逻辑恢复,那么undo log就是通过逻辑恢复的方式恢复数据。例如:宋押司发给李逵的红包,发现心有不甘,于是撤回。那么这个过程之中先是INSERT或者UPDATE,将宋押司的 50 块钱INSERT或者UPDATE给李逵,撤回则是将INSERT或者UPDATE转换成DELETE和UPDATE的过程。

上文中我们说了,数据库的事务具有持久性等四个特性,所以一旦事务提交,undo log 中保存的数据也就随即不再需要。但是,此时 undo log 中保存的数据并不是立即删除,而是像垃圾一样丢弃到数据库中的 undo 链表之中,而后由 MySQL 之中的 purge 线程统一清理删除,这个做法避免了其他事务回滚造成数据错误,同时也提高了数据库的性能。

3.总结

MySQL 数据库的事务主要是由redo log和undo log来实现的,这是我们理解 MySQL 事务原理的关键所在。

  • redo log是在事务执行之前才产生的,并且在事务执行过程中,redo log也是不断产生,当产生的脏数据全部都写入磁盘之后,redo log随即也就完成了它的使命。
  • undo log是在事务执行之前产生的,事务回滚时使用undo log日志中的数据覆盖新修改的数据,进而达到事务回滚的效果。需要注意的是,undo log回滚数据之后并不是立即删除的,而是由purge线程去探测可还有其他的事务正在使用该undo log日志,如果有,则保留,给予其他的事务来使用;如果没有,才会清除该undo log,释放空间。

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