MySQL-redo log日志
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1、redo log
redo log(重做日志)是InnoDB存储引擎独有的,记录在某个数据页上做了什么修改,它让MySQL拥有了崩溃恢复能力。
MySQL中数据是以页为单位,你查询一条记录,会从硬盘把一页的数据加载出来,加载出来的数据叫数据页,会放入到Buffer Pool中。
后续的查询都是先从Buffer Pool中找,没有命中再去硬盘加载,减少硬盘IO开销,提升性能。
更新表数据的时候,也是如此,发现Buffer Pool里存在要更新的数据,就直接在Buffer Pool里更新。
然后会把“在某个数据页上做了什么修改”记录到重做日志缓存(redo log buffer)里,接着刷盘到redo log文件里。
2、redo log 刷盘机制
什么时候刷盘呢?理想情况,事务一提交就会进行刷盘操作,但实际上,刷盘的时机是根据策略来进行的。
InnoDB存储引擎为redo log的刷盘策略提供了innodb_flush_log_at_trx_commit参数,它支持三种策略
- 设置为0的时候,表示每次事务提交时不进行刷盘操作,如果MySQL挂了或宕机可能会有1秒数据的丢失。
- 设置为1的时候,表示每次事务提交时都将进行刷盘操作(默认值),只要事务提交成功,redo log记录就 一定在硬盘里,不会有任何数据丢失。如果事务执行期间MySQL挂了或宕机,这部分日志丢了,但是事务并没有提交,所以日志丢了也不会有损失。
- 设置为2的时候,表示每次事务提交时都只把redo log buffer内容写入page cache(文件系统缓存),只要事务提交成功,redo log buffer中的内容只写入文件系统缓存(page cache)。如果仅仅只是MySQL挂了不会有任何数据丢失,但是宕机可能会有1秒数据的丢失。
另外InnoDB存储引擎有一个后台线程,每隔1秒,就会把redo log buffer中的内容写到文件系统缓存(page cache),然后调用fsync刷盘。
也就是说,一个没有提交事务的redo log记录,也可能会刷盘。
为什么呢?因为在事务执行过程redo log记录是会写入redo log buffer中,这些redo log记录会被后台线程刷盘。
除了后台线程每秒1次的轮询操作,还有一种情况,当redo log buffer占用的空间即将达到innodb_log_buffer_size一半的时候,后台线程会主动刷盘。
每条redo记录由“表空间号+数据页号+偏移量+修改数据长度+具体修改的数据”组成
3、日志文件组
硬盘上存储的redo log日志文件不只一个,而是以一个日志文件组的形式出现的,每个的redo日志文件大小都是一样的。
比如可以配置为一组 4 个文件,每个文件的大小是 1GB,那么总共就可以记录 4GB 的操作。从头开始写,写到末尾就又回到开头循环写,如下面这个图所示。
它采用的是环形数组形式,从头开始写,写到末尾又回到头循环写。
在个日志文件组中还有两个重要的属性,分别是write pos、checkpoint
write pos是当前记录的位置,一边写一边后移
checkpoint是当前要擦除的位置,也是往后推移
每次刷盘redo log记录到日志文件组中,write pos位置就会后移更新。
每次MySQL加载日志文件组恢复数据时,会清空加载过的redo log记录,并把checkpoint后移更新。
write pos和checkpoint之间的还空着的部分可以用来写入新的redo log记录。
如果write pos追上checkpoint,表示日志文件组满了,这时候不能再写入新的redo log记录,MySQL得停下来,清空一些记录,把checkpoint推进一下。
4、redo log 意义
为什么不直接数据页刷盘,而是redo log刷盘呢?
实际上,数据页大小是16KB,刷盘比较耗时,可能就修改了数据页里的几Byte数据,有必要把完整的数据页刷盘吗?
而且数据页刷盘是随机写,因为一个数据页对应的位置可能在硬盘文件的随机位置,所以性能是很差。
如果是写redo log,一行记录可能就占几十Byte,只包含表空间号、数据页号、磁盘文件偏移 量、更新值,再加上是顺序写,所以刷盘速度很快。
所以用redo log形式记录修改内容,性能会远远超过刷数据页的方式,这也让数据库的并发能力更强。
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