MySQL中的redo log是什么

前言

說到MySQL，有兩塊日志一定繞不開，一個(gè)是InnoDB存儲(chǔ)引擎的redo log（重做日志），另一個(gè)是MySQL Servce層的 binlog（歸檔日志）。

只要是數(shù)據(jù)更新操作，就一定會(huì)涉及它們，今天就來聊聊redo log（重做日志）。

redo log

redo log（重做日志）是InnoDB存儲(chǔ)引擎獨(dú)有的，它讓MySQL擁有了崩潰恢復(fù)能力。

比如MySQL實(shí)例掛了或宕機(jī)了，重啟時(shí)，InnoDB存儲(chǔ)引擎會(huì)使用redo log恢復(fù)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的持久性與完整性。

上一篇中阿星講過，MySQL中數(shù)據(jù)是以頁(yè)為單位，你查詢一條記錄，會(huì)從硬盤把一頁(yè)的數(shù)據(jù)加載出來，加載出來的數(shù)據(jù)叫數(shù)據(jù)頁(yè)，會(huì)放入到Buffer Pool中。

后續(xù)的查詢都是先從Buffer Pool中找，沒有命中再去硬盤加載，減少硬盤IO開銷，提升性能。

更新表數(shù)據(jù)的時(shí)候，也是如此，發(fā)現(xiàn)Buffer Pool里存在要更新的數(shù)據(jù)，就直接在Buffer Pool里更新。

然后會(huì)把“在某個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)上做了什么修改”記錄到重做日志緩存（redo log buffer）里，接著刷盤到redo log文件里。

理想情況，事務(wù)一提交就會(huì)進(jìn)行刷盤操作，但實(shí)際上，刷盤的時(shí)機(jī)是根據(jù)策略來進(jìn)行的。

小貼士：每條redo記錄由“表空間號(hào)+數(shù)據(jù)頁(yè)號(hào)+偏移量+修改數(shù)據(jù)長(zhǎng)度+具體修改的數(shù)據(jù)”組成

刷盤時(shí)機(jī)

InnoDB存儲(chǔ)引擎為redo log的刷盤策略提供了innodb_flush_log_at_trx_commit參數(shù)，它支持三種策略

設(shè)置為0的時(shí)候，表示每次事務(wù)提交時(shí)不進(jìn)行刷盤操作

設(shè)置為1的時(shí)候，表示每次事務(wù)提交時(shí)都將進(jìn)行刷盤操作（默認(rèn)值）

設(shè)置為2的時(shí)候，表示每次事務(wù)提交時(shí)都只把redo log buffer內(nèi)容寫入page cache

另外InnoDB存儲(chǔ)引擎有一個(gè)后臺(tái)線程，每隔1秒，就會(huì)把redo log buffer中的內(nèi)容寫到文件系統(tǒng)緩存（page cache），然后調(diào)用fsync刷盤。

也就是說，一個(gè)沒有提交事務(wù)的redo log記錄，也可能會(huì)刷盤。

為什么呢？

因?yàn)樵谑聞?wù)執(zhí)行過程redo log記錄是會(huì)寫入redo log buffer中，這些redo log記錄會(huì)被后臺(tái)線程刷盤。

除了后臺(tái)線程每秒1次的輪詢操作，還有一種情況，當(dāng)redo log buffer占用的空間即將達(dá)到innodb_log_buffer_size一半的時(shí)候，后臺(tái)線程會(huì)主動(dòng)刷盤。

下面是不同刷盤策略的流程圖

innodb_flush_log_at_trx_commit=0

為0時(shí)，如果MySQL掛了或宕機(jī)可能會(huì)有1秒數(shù)據(jù)的丟失。

innodb_flush_log_at_trx_commit=1

為1時(shí)， 只要事務(wù)提交成功，redo log記錄就一定在硬盤里，不會(huì)有任何數(shù)據(jù)丟失。

如果事務(wù)執(zhí)行期間MySQL掛了或宕機(jī)，這部分日志丟了，但是事務(wù)并沒有提交，所以日志丟了也不會(huì)有損失。

innodb_flush_log_at_trx_commit=2

為2時(shí)， 只要事務(wù)提交成功，redo log buffer中的內(nèi)容只寫入文件系統(tǒng)緩存（page cache）。

如果僅僅只是MySQL掛了不會(huì)有任何數(shù)據(jù)丟失，但是宕機(jī)可能會(huì)有1秒數(shù)據(jù)的丟失。

日志文件組

硬盤上存儲(chǔ)的redo log日志文件不只一個(gè)，而是以一個(gè)日志文件組的形式出現(xiàn)的，每個(gè)的redo日志文件大小都是一樣的。

比如可以配置為一組4個(gè)文件，每個(gè)文件的大小是1GB，整個(gè)redo log日志文件組可以記錄4G的內(nèi)容。

它采用的是環(huán)形數(shù)組形式，從頭開始寫，寫到末尾又回到頭循環(huán)寫，如下圖所示。

在個(gè)日志文件組中還有兩個(gè)重要的屬性，分別是write pos、checkpoint

write pos是當(dāng)前記錄的位置，一邊寫一邊后移

checkpoint是當(dāng)前要擦除的位置，也是往后推移

每次刷盤redo log記錄到日志文件組中，write pos位置就會(huì)后移更新。

每次MySQL加載日志文件組恢復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)清空加載過的redo log記錄，并把checkpoint后移更新。

write pos和checkpoint之間的還空著的部分可以用來寫入新的redo log記錄。

如果write pos追上checkpoint，表示日志文件組滿了，這時(shí)候不能再寫入新的redo log記錄，MySQL得停下來，清空一些記錄，把checkpoint推進(jìn)一下。

本文到此就結(jié)束了，下篇會(huì)聊聊binlog（歸檔日志）。

小結(jié)

相信大家都知道redo log的作用和它的刷盤時(shí)機(jī)、存儲(chǔ)形式。

現(xiàn)在我們來思考一問題，只要每次把修改后的數(shù)據(jù)頁(yè)直接刷盤不就好了，還有redo log什么事。

它們不都是刷盤么？差別在哪里？

1 Byte = 8bit

1 KB = 1024 Byte

1 MB = 1024 KB

1 GB = 1024 MB

1 TB = 1024 GB

實(shí)際上，數(shù)據(jù)頁(yè)大小是16KB，刷盤比較耗時(shí)，可能就修改了數(shù)據(jù)頁(yè)里的幾Byte數(shù)據(jù)，有必要把完整的數(shù)據(jù)頁(yè)刷盤嗎？

而且數(shù)據(jù)頁(yè)刷盤是隨機(jī)寫，因?yàn)橐粋€(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)對(duì)應(yīng)的位置可能在硬盤文件的隨機(jī)位置，所以性能是很差。

如果是寫redo log，一行記錄可能就占幾十Byte，只包含表空間號(hào)、數(shù)據(jù)頁(yè)號(hào)、磁盤文件偏移量、更新值，再加上是順序?qū)?，所以刷盤速度很快。

所以用redo log形式記錄修改內(nèi)容，性能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過刷數(shù)據(jù)頁(yè)的方式，這也讓數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)能力更強(qiáng)。

其實(shí)內(nèi)存的數(shù)據(jù)頁(yè)在一定時(shí)機(jī)也會(huì)刷盤，我們把這稱為頁(yè)合并，講Buffer Pool的時(shí)候會(huì)對(duì)這塊細(xì)說

責(zé)任編輯：haq