十、MySQL 日志

redo log

　　MySQL 在执行增删改时会写入一条日志到 redo log 日志文件中，以保证事务提交后，修改的数据一定不会丢失。因为就算事务提交后，数据库宕机了，MySQL 也能根据 redo log 来恢复宕机前修改的数据，再把数据刷回磁盘。可是为什么不在宕机前直接把修改的数据刷回磁盘呢？因为缓存页刷盘实际上是一种随机写的操作，性能非常差。而写 redo log 是顺序写操作，性能很高。再就是一般 redo log 就几十个字节，而一个缓存页是 16 kb，光从写入大小就知道性能如何了。

redo log 数据结构

　　redo log 记录的是 表空间号+数据页号+偏移量+修改几个字节的值+具体对的值 ，然后 redo log 根据修改的值分为几个类型：

　　MLOG_1BYTE：修改一个字节
　　MLOG_2BYTE：修改二个字节
　　MLOG_4BYTE：修改四个字节
　　MLOG_8BYTE：修改八个字节
　　MLOG_WRITE_STRING：修改大字符串

　　所以实际上 redo log 实际上是这样的：

日志类型（就是类似MLOG_1BYTE之类的），表空间ID，数据页号，数据页中的偏移量，具体修改的数据

 　　如果是 MLOG_WRITE_STRING 类型，那么还会记录一个修改数据长度

日志类型（MLOG_WRITE_STRING），表空间ID，数据页号，数据页中的偏移量，修改数据长度，具体修改的数据

redo log block

　　MySQL 实际上对于 redo log 也有一个类似 buffer pool 和缓存页的数据结构，就是 redo log buffer 和 redo log block（简称 block）。MySQL 在启动时也会划分一块连续的内存给 redo log buffer，然后里面划分为一系列的 block（512 字节）。通过参数 innodb_log_buffer_size 指定 redo log buffer 大小，默认为 16MB。

　　redo log block 结构如下：主要分为 header、body、trailer 三个部分。

　　实际上，redo log 在写入磁盘之前会写入 block。通常一个事务会存在多个增删改操作，会对应多个 redo log，也就是一组 redo log。事务提交时，会把这一组 redo log 写入 block，如果一个 block 放不下，可能会存放到多个 block；反之，一个 block 可能存放多组 redo log。

　　redo log 实际上会写入一个目录的文件中，通过命令 “show variables like 'datadir'” 来查看，可以使用参数 innodb_log_group_home_dir 来设置这个目录。目录下的 redo log 文件默认为 2 个，每个大小为 48MB，通过参数 innodb_log_files_in_group 可以指定文件数量。redo log 对这些文件顺序写入，写满之后会覆盖原来的文件日志，如此循环，所以 redo log 日志文件占用的空间最大就是设置的文件数 * 文件大小。

　　redo log 写入 block 后，会选择一个时机刷入磁盘：

　　1. redo log buffer 使用量超过一半（8M），此时会刷入磁盘。
　　2. 事务提交时会把 redo log 所在的 block 刷入磁盘。（通过 innodb_flush_log_at_trx_commit 参数设置 redo log 刷盘策略）
　　3. 定时线程，每隔 1 秒就会把 redo log buffer 中 block 刷入磁盘。
　　4. MySQL 关闭时，block 会刷盘。

undo log

　　MySQL 在执行增删改前不仅会写入记录本次操作的 redo log，还会记录操作时的 undo log，以便在事务回滚时可以恢复数据。undo log 的数据结构如下：

　　主键：可能是自己指定的单列字段或者联合主键，即使没有设置主键也会使用 row_id 隐藏字段作为主键。

　　列长度和列值：就是记录这条数据的每个列长度和值。

　　日志类型：比如 insert 就是 TRX_UNDO_INSERT_REC。

　　undo log 分为两类：

　　insert undo log（包含 insert 操作），因为 insert 操作的记录只对事务本身可见，因此该 undo log 在事务提交后直接删除；
　　update undo log（包含 update 和 delete 操作），记录的是 update 和 delete 操作产生的 undo log 日志，该日志在 mvcc 机制中作为版本链，因此不能在事务提交时删除，它会等待 purge 线程清理。

　　undo log 是逻辑日志，记录了变更操作的反向操作，以 insert 语句为例，undo log 记录的就是回滚时的 delete 逻辑。

　　innodb 通过 innodb_purge_threads 参数控制开启 purge 线程的数量；

　　innodb_purge_batch_size 参数设置 purge 批量清除日志的数量；

　　innodb_purge_rseg_truncate_frequency 参数设置 purge 清除回滚段的频率；

　　其实，undo log 不仅仅用来作为事务回滚时恢复数据的，它也在 MySQL 事务隔离实现中作为 undo log 版本链。