MySQL UNDO表空间独立和截断 ，mysql undo 的历史
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在MySQL5.5以及之前，大家会发现随着数据库上线时间越来越长，ibdata1文件（即InnoDB的共享表空间，或者系统表空间）会越来越大，这会造成2个比较明显的问题：
（1）磁盘剩余空间越来越小，到后期往往要加磁盘；
（2）物理备份时间越来越长，备份文件也越来越大。
这是怎么回事呢？
原因除了数据量自然增长之外，在MySQL5.5以及之前，InnoDB的undo log也是存放在ibdata1里面的。一旦出现大事务，这个大事务所使用的undo log占用的空间就会一直在ibdata1里面存在，即使这个事务已经关闭。
那么问题来了，有办法把上面说的空闲的undo log占用的空间从ibdata1里面清理掉吗？答案是没有直接的办法，只能全库导出sql文件，然后重新初始化mysql实例，再全库导入。
2. MySQL 5.6时代的undo log
MySQL 5.6增加了参数innodb_undo_directory、innodb_undo_logs和innodb_undo_tablespaces这3个参数，可以把undo log从ibdata1移出来单独存放。
下面对这3个参数做一下解释：
（1） innodb_undo_directory，指定单独存放undo表空间的目录，默认为.（即datadir），可以设置相对路径或者绝对路径。该参数实例初始化之后虽然不可直接改动，但是可以通过先停库，修改配置文件，然后移动undo表空间文件的方式去修改该参数；
（2） innodb_undo_tablespaces，指定单独存放的undo表空间个数，例如如果设置为3，则undo表空间为undo001、undo002、undo003，每个文件初始大小默认为10M。该参数我们推荐设置为大于等于3，原因下文将解释。该参数实例初始化之后不可改动；
（3） innodb_undo_logs，指定回滚段的个数（早期版本该参数名字是innodb_rollback_segments），默认128个。每个回滚段可同时支持1024个在线事务。这些回滚段会平均分布到各个undo表空间中。该变量可以动态调整，但是物理上的回滚段不会减少，只是会控制用到的回滚段的个数。
实际使用方面，在初始化实例之前，我们只需要设置innodb_undo_tablespaces参数（建议大于等于3）即可将undo log设置到单独的undo表空间中。如果需要将undo log放到更快的设备上时，可以设置innodb_undo_directory参数，但是一般我们不这么做，因为现在SSD非常普及。innodb_undo_logs可以默认为128不变。
3. MySQL 5.7时代的undo log
那么问题又来了，undo log单独拆出来后就能缩小了吗？MySQL 5.7引入了新的参数，innodb_undo_log_truncate，开启后可在线收缩拆分出来的undo表空间。在满足以下2个条件下，undo表空间文件可在线收缩：
（1） innodb_undo_tablespaces>=2。因为truncate undo表空间时，该文件处于inactive状态，如果只有1个undo表空间，那么整个系统在此过程中将处于不可用状态。为了尽可能降低truncate对系统的影响，建议将该参数最少设置为3；
（2） innodb_undo_logs>=35（默认128）。因为在MySQL 5.7中，第一个undo log永远在系统表空间中，另外32个undo log分配给了临时表空间，即ibtmp1，至少还有2个undo log才能保证2个undo表空间中每个里面至少有1个undo log；
满足以上2个条件后，把 innodb_undo_log_truncate设置为ON即可开启undo表空间的自动truncate，这还跟如下2个参数有关：
（1） innodb_max_undo_log_size，undo表空间文件超过此值即标记为可收缩，默认1G，可在线修改；
（2） innodb_purge_rseg_truncate_frequency,指定purge操作被唤起多少次之后才释放rollback segments。当undo表空间里面的rollback segments被释放时，undo表空间才会被truncate。由此可见，该参数越小，undo表空间被尝试truncate的频率越高。
4. MySQL 5.7的undo表空间的truncate示例
（1） 首先确保如下参数被正确设置：
# 为了实验方便，我们减小该值
innodb_max_undo_log_size = 100M
innodb_undo_log_truncate = ON
innodb_undo_logs = 128
innodb_undo_tablespaces = 3
# 为了实验方便，我们减小该值
innodb_purge_rseg_truncate_frequency = 10
（2） 创建表：
mysql> create table t1( id int primary key auto_increment, name varchar(200));
Query OK, 0 rows affected (0.13 sec)
（3）插入测试数据
mysql> insert into t1(name) values(repeat('a',200));
mysql> insert into t1(name) select name from t1;
mysql> insert into t1(name) select name from t1;
mysql> insert into t1(name) select name from t1;
mysql> insert into t1(name) select name from t1;
这时undo表空间文件大小如下，可以看到有一个undo文件已经超过了100M：
-rw-r----- 1 mysql mysql 13M Feb 17 17:59 undo001
-rw-r----- 1 mysql mysql 128M Feb 17 17:59 undo002
-rw-r----- 1 mysql mysql 64M Feb 17 17:59 undo003
此时，为了，让purge线程运行，可以运行几个delete语句：
mysql> delete from t1 limit 1;
mysql> delete from t1 limit 1;
mysql> delete from t1 limit 1;
mysql> delete from t1 limit 1;
再查看undo文件大小：
-rw-r----- 1 mysql mysql 13M Feb 17 18:05 undo001
-rw-r----- 1 mysql mysql 10M Feb 17 18:05 undo002
-rw-r----- 1 mysql mysql 64M Feb 17 18:05 undo003
可以看到，超过100M的undo文件已经收缩到10M了。
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MySQL5.7 可以回收（收缩）undo log回滚日志物理文件空间
undo log回滚日志是保存在共享表空间ibdata1文件里，随着业务的不停运转，ibdata1文件会越来越大，想要回收（收缩空间大小）极其困难和复杂， 必须先mysqldump -A全库的导出，然后删掉data目录，然后重新初始化安装，最后再把全库的SQL文件导入，采用这种方法进行ibdata1文件的回收。
在MySQL5.6里，可以把undo log回滚日志分离出去，到一个单独的表空间里，具体请参考：http://hcymysql.blog.51cto.com/5223301/973450，但缺点就是不能进行回收（收缩）空间大小。直到MySQL5.7 ，才支持在线收缩。
验证过程：
对一张100万的sbtest表，进行全表更新4次，如：
然后你会发现undo log空间急速增长，如：
然后用sysbench做压力测试，让数据库运行起来，观察错误日志，就会自动把undo log空间给回收（收缩），如：
再通过观察物理文件，已经被回收了，默认10M大小。
总结：
这个功能出来以后，降低了磁盘空间使用率（当然，土豪随意），并且加快了xtrabackup热备份的速度。
