MySQL日志Undo&Redo
00 – Undo Log
Undo Log 是为了实现事务的原子性,在MySQL数据库InnoDB存储引擎中,还用Undo Log来实现多版本并发控制(简称:MVCC)。
- 事务的原子性(Atomicity)
事务中的所有操作,要么全部完成,要么不做任何操作,不能只做部分操作。如果在执行的过程中发生
了错误,要回滚(Rollback)到事务开始前的状态,就像这个事务从来没有执行过。
- 原理
Undo Log的原理很简单,为了满足事务的原子性,在操作任何数据之前,首先将数据备份到一个地方
(这个存储数据备份的地方称为Undo Log)。然后进行数据的修改。如果出现了错误或者用户执行了
ROLLBACK语句,系统可以利用Undo Log中的备份将数据恢复到事务开始之前的状态。
除了可以保证事务的原子性,Undo Log也可以用来辅助完成事务的持久化。
- 事务的持久性(Durability)
事务一旦完成,该事务对数据库所做的所有修改都会持久的保存到数据库中。为了保证持久性,数据库
系统会将修改后的数据完全的记录到持久的存储上。
- 用Undo Log实现原子性和持久化的事务的简化过程
假设有A、B两个数据,值分别为1,2。
A.事务开始.
B.记录A=1到undo log.
C.修改A=3.
D.记录B=2到undo log.
E.修改B=4.
F.将undo log写到磁盘。
G.将数据写到磁盘。
H.事务提交
这里有一个隐含的前提条件:‘数据都是先读到内存中,然后修改内存中的数据,最后将数据写回磁盘’。
之所以能同时保证原子性和持久化,是因为以下特点:
A. 更新数据前记录Undo log。
B. 为了保证持久性,必须将数据在事务提交前写到磁盘。只要事务成功提交,数据必然已经持久化。
C. Undo log必须先于数据持久化到磁盘。如果在G,H之间系统崩溃,undo log是完整的,
可以用来回滚事务。
D. 如果在A-F之间系统崩溃,因为数据没有持久化到磁盘。所以磁盘上的数据还是保持在事务开始前的状态。
缺陷:每个事务提交前将数据和Undo Log写入磁盘,这样会导致大量的磁盘IO,因此性能很低。
如果能够将数据缓存一段时间,就能减少IO提高性能。但是这样就会丧失事务的持久性。因此引入了另外一
种机制来实现持久化,即Redo Log.
01 – Redo Log
- 原理
和Undo Log相反,Redo Log记录的是新数据的备份。在事务提交前,只要将Redo Log持久化即可,
不需要将数据持久化。当系统崩溃时,虽然数据没有持久化,但是Redo Log已经持久化。系统可以根据
Redo Log的内容,将所有数据恢复到最新的状态。
- Undo + Redo事务的简化过程
假设有A、B两个数据,值分别为1,2.
A.事务开始.
B.记录A=1到undo log.
C.修改A=3.
D.记录A=3到redo log.
E.记录B=2到undo log.
F.修改B=4.
G.记录B=4到redo log.
H.将redo log写入磁盘。
I.事务提交
- Undo + Redo事务的特点
A. 为了保证持久性,必须在事务提交前将Redo Log持久化。
B. 数据不需要在事务提交前写入磁盘,而是缓存在内存中。
C. Redo Log 保证事务的持久性。
D. Undo Log 保证事务的原子性。
E. 有一个隐含的特点,数据必须要晚于redo log写入持久存储。
- IO性能
Undo + Redo的设计主要考虑的是提升IO性能。虽说通过缓存数据,减少了写数据的IO.
但是却引入了新的IO,即写Redo Log的IO。如果Redo Log的IO性能不好,就不能起到提高性能的目的。
为了保证Redo Log能够有比较好的IO性能,InnoDB 的 Redo Log的设计有以下几个特点:
A. 尽量保持Redo Log存储在一段连续的空间上。因此在系统第一次启动时就会将日志文件的空间完全分配。
以顺序追加的方式记录Redo Log,通过顺序IO来改善性能。
B. 批量写入日志。日志并不是直接写入文件,而是先写入redo log buffer.当需要将日志刷新到磁盘时
(如事务提交),将许多日志一起写入磁盘.
C. 并发的事务共享Redo Log的存储空间,它们的Redo Log按语句的执行顺序,依次交替的记录在一起,
以减少日志占用的空间。例如,Redo Log中的记录内容可能是这样的:
记录1: trx1, insert …
记录2: trx2, update …
记录3: trx1, delete …
记录4: trx3, update …
记录5: trx2, insert …
D. 因为C的原因,当一个事务将Redo Log写入磁盘时,也会将其他未提交的事务的日志写入磁盘。
E. Redo Log上只进行顺序追加的操作,当一个事务需要回滚时,它的Redo Log记录也不会从
Redo Log中删除掉。
02 – 恢复(Recovery)
- 恢复策略
前面说到未提交的事务和回滚了的事务也会记录Redo Log,因此在进行恢复时,这些事务要进行特殊的
的处理.有2中不同的恢复策略:
A. 进行恢复时,只重做已经提交了的事务。
B. 进行恢复时,重做所有事务包括未提交的事务和回滚了的事务。然后通过Undo Log回滚那些
未提交的事务。
- InnoDB存储引擎的恢复机制
MySQL数据库InnoDB存储引擎使用了B策略, InnoDB存储引擎中的恢复机制有几个特点:
A. 在重做Redo Log时,并不关心事务性。 恢复时,没有BEGIN,也没有COMMIT,ROLLBACK的行为。
也不关心每个日志是哪个事务的。尽管事务ID等事务相关的内容会记入Redo Log,这些内容只是被当作
要操作的数据的一部分。
B. 使用B策略就必须要将Undo Log持久化,而且必须要在写Redo Log之前将对应的Undo Log写入磁盘。
Undo和Redo Log的这种关联,使得持久化变得复杂起来。为了降低复杂度,InnoDB将Undo Log看作
数据,因此记录Undo Log的操作也会记录到redo log中。这样undo log就可以象数据一样缓存起来,
而不用在redo log之前写入磁盘了。
包含Undo Log操作的Redo Log,看起来是这样的:
记录1: trx1, Undo log insert undo_insert …
记录2: trx1, insert …
记录3: trx2, Undo log insert undo_update …
记录4: trx2, update …
记录5: trx3, Undo log insert undo_delete …
记录6: trx3, delete …
C. 到这里,还有一个问题没有弄清楚。既然Redo没有事务性,那岂不是会重新执行被回滚了的事务?
确实是这样。同时Innodb也会将事务回滚时的操作也记录到redo log中。回滚操作本质上也是
对数据进行修改,因此回滚时对数据的操作也会记录到Redo Log中。
一个回滚了的事务的Redo Log,看起来是这样的:
记录1: trx1, Undo log insert undo_insert …
记录2: trx1, insert A…
记录3: trx1, Undo log insert undo_update …
记录4: trx1, update B…
记录5: trx1, Undo log insert undo_delete …
记录6: trx1, delete C…
记录7: trx1, insert C
记录8: trx1, update B to old value
记录9: trx1, delete A
一个被回滚了的事务在恢复时的操作就是先redo再undo,因此不会破坏数据的一致性.
- InnoDB存储引擎中相关的函数
Redo: recv_recovery_from_checkpoint_start()
Undo: recv_recovery_rollback_active()
Undo Log的Redo Log: trx_undof_page_add_undo_rec_log()
原文链接:[http://wely.iteye.com/blog/2331173]
【MySQL】事务日志 redo log 详解 redo 日志降低了刷盘的频率,并且redo日志占用的空间非常小。(redo日志主要存储表空间ID、页号、偏移量以及需要更新的值,所需存储的空间很小,刷盘快)。Redo Log 可以简单的非为两部分组成:重做日志的缓存(redo log buffer),保存在内存中,容易丢失。重做日志文件(rodo log file),保存在硬盘中,保证持久性。Redo Log写入并不是直接写入磁盘的,Innodb引擎会在写Redo Log的时候先写redo log buffer,之后再以一定的频率刷入到真正的redo log file中。这里的一定的频率就是所谓的刷盘策略。
mysql中的undo log、redo log 、binlog大致概要 undo log(回滚日志)、redo log(重做日志) 、binlog (归档日志)undo log,事务的原子性,用于事务回滚和MVCC(存储层,记录查询类)redo log,事务的持久性,用于服务器宕机故障恢复(存储层,记录查询类)binlog,用于数据备份和主从复制(服务层,记录更新修改类)日志区别undo log事务开始前的数据值redo log事务完成后的数据值。
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