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概述

InnoDB的事务日志包括redo log和undo log。redo log用于支持事务前滚操作，而undo log用于支持事务回滚操作。两者在事务持久化中扮演着重要角色。

1. redo log

1.1 redo log与二进制日志的区别

redo log是InnoDB层特有的日志类型，只记录InnoDB层中表的修改。与之相比，二进制日志（binlog）是服务器层产生的日志，支持所有存储引擎。二进制日志通常记录的是逻辑操作（如SQL语句），而redo log记录的是物理页的修改。

• 二进制日志：

  • 生成在服务器层，不受存储引擎类型影响。
  • 记录的是逻辑操作（如插入、更新、删除等）。
  • 记录顺序与提交顺序一致。
  • 在提交时，二进制日志会先于redo log写入磁盘。

• redo log：

  • 生成在InnoDB层，仅记录InnoDB表的修改。
  • 记录的是物理页的变化。
  • 提交时，redo log会被优先写入磁盘。

1.2 redo log的基本概念

redo log主要由两个部分组成：

redo log的写入过程：

• 修改操作完成后，将数据页从内存缓冲到磁盘。
• 在提交时，redo log buffer中的日志会被刷入磁盘。

redo log的结构：

• 每个日志块（redo log block）大小为512字节。
• 包含日志块头（12字节）、日志块尾（8字节）和日志主体（492字节）。

日志块头包含以下信息：

• log_block_hdr_no：日志块在缓冲区的位置ID。
• log_block_hdr_data_len：日志块已记录的大小。
• log_block_first_rec_group：日志块中第一个记录的偏移位置。
• log_block_trl_no：日志块的序列号。

日志块尾用于验证日志块的完整性。

1.3 日志块（log block）

redo log以日志块为单位存储，大小为512字节。每个日志块包含：

• 约束条件记录（redo_log_type）：表示日志类型。
• 表空间ID（space）：记录表空间的ID。
• 页偏移量（page_no）：表示数据页的偏移量。
• 约束条件日志体（redo_log_body）：记录实际的修改内容。

1.4 log group与redo log file

log group由多个大小相同的redo log file组成。每个组默认包含2个文件，文件大小由innodb_log_file_size变量决定。

log group的写入规则：

• 首先写入第一个文件（ib_logfile0），当文件满载时切换到第二个文件（ib_logfile1）。
• 当第二个文件满载时，第一个文件会被清空部分空间，继续写入。

1.5 redo log的格式

redo log记录的是数据页的物理变化。每个日志块的日志主体部分包含：

• 约束条件记录（1字节）。
• 表空间ID（可压缩，4字节）。
• 页偏移量（可压缩，4字节）。
• 约束条件日志体（492字节）。

1.6 日志刷盘规则

日志刷盘的规则：

innodb_flush_log_at_trx_commit变量控制提交时的刷盘策略：

• 值为1：每提交一次事务就刷盘。
• 值为0：每秒刷盘一次。
• 值为2：每提交一次事务只写入缓冲区，定时刷盘。

1.7 数据页刷盘规则及检查点

数据页的刷盘（脏页刷盘）与日志刷盘不同，只有在检查点时才会刷盘。检查点触发时：

• 脏页刷盘。
• 脏日志刷盘。

undo log的恢复速度快于binlog，因为undo log记录的是逻辑操作，而binlog记录的是物理操作。

2. undo log

2.1 基本概念

undo log用于提供回滚和多版本控制（MVCC）。每个undo log记录包含事务ID和指针。

undo log的存储方式：

• 以段为单位存储，每个段包含1024个undo log记录。
• 默认存放在共享表空间中。

2.2 和undo log相关的变量

• innodb_undo_logs：默认为128，控制回滚段数量。
• innodb_undo_directory：默认为数据目录。
• innodb_undo_tablespaces：默认为0，控制undo表空间数量。

undo log的记录机制：

• 插入操作不需要记录。
• 删除操作记录对应的插入操作。
• 更新操作记录对应的逆操作。

3. binlog与事务日志的先后顺序及group commit

在提交时，二进制日志先于redo log写入磁盘。binlog和redo log的写入机制：

group commit优化：

• 将多个事务的binlog一次性刷盘，提升性能。
• MySQL5.6引入了新的机制，确保在binlog和redo log同时支持group commit。

通过合理设置sync_binlog和innodb_flush_log_at_trx_commit变量，可以优化日志刷盘性能。