Mysql之MVCC系列

MySQL数据库的日志系统共有三种日志，具有不同的作用，承担着不同的角色，共同保障数据库的稳定。它们分别是redo log（重做日志，用于断电后数据的灾后恢复），bin log（归档日志，用于将数据恢复到之前任意时间节点的状态）以及undo log（用于事务提交前的数据回滚）。本文主要对MVCC及undo log进行详细的说明。

• 概念

MVCC的全称是 multi version concurrency control ，即多版本并发控制，通过undo log进行实现， 是innodb实现事务并发与回滚的重要功能。

1.1我们首先需要明确undo log是什么？

undo log不同于binlog和redo log，binlog采用的是逻辑记法，row模式记录的是行的内容，修改前后都有，记两条；statement模式记录的是sql语句。

redo log采用的是逻辑+物理记法，专业术语称为physiological logging，即先记录innnodb需要修改的page页，在对page页里面内容采用逻辑记法，记录page里的哪一行被修改了。

Undo log指的是在对表中的数据进行修改前，需要先把原数据写入undo log日志。对于insert而言，由于原来没有历史数据，所以只需要把该记录的主键ID记入undo log；update和delete则需要将历史数据记入undo log。

Undo log更应该称为记录的备份数据，即在事务未提交之前的时间里的备份数据，一旦事务提交后，没有其它事务引用历史版本了，其对应的undo log也就可以删除了。Undo log的实现原理会在后面进行详述。

1.2我们应该知道为什么需要undo log？

因为若某事务对内存中的某条记录进行修改，其它事务使用该记录时，完全可以从磁盘中取得原始记录。首先是因为page刷盘的策略决定的，如表1-1所示。

表1-1 page刷盘的四种策略

未提交事务可以 写入磁盘 已提交事务 必须立刻写入磁盘	否	是
是	不需要日志	Undo log
否	Redo log	Redo log+ Undo log

由于innodb采用的是第四种策略，未提交的数据也可以刷入磁盘，你不能确定盘中的数据是否为脏数据。

其次，就算能确定磁盘中的数据是否为脏数据，事务将记录读入内存会进行随机IO，影响IO的读取效率，采用undo log将历史数据先写内存，在异步刷入磁盘，都是顺序IO，因此提高了IO效率，redo log也是同理。

• undo log实现原理

  innodb表中记录除了主键ID和列数据外，还有两个隐藏字段。一个叫做DB_TRX_ID，用于记录事务的ID；一个是DB_ROLL_PTR，记录上条记录在undo log中的地址。如下图所示：

  

  图2-1undo log原理图

  如图所示，数据库中的每条记录只要被事务修改，就会将原来的历史数据写入undo log中，因此多个事务是随机向undo log中并行写入的，每条记录都会形成一个版本链。而某一个事务在读取该行记录时是如何知道自己需要读取的版本的？这是通过readview来判断的，设定了判断规则得到事务需要获取的版本。