聊聊Redo Log是什么？
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前言
說到MySQL，有兩塊日志一定繞不開，一個是InnoDB存儲引擎的redo log(重做日志)，另一個是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，InnoDB存儲引擎會使用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)是以頁為單位，你查詢一條記錄，會從硬盤把一頁的數(shù)據(jù)加載出來，加載出來的數(shù)據(jù)叫數(shù)據(jù)頁，會放入到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。
然后會把“在某個數(shù)據(jù)頁上做了什么修改”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)一提交就會進(jìn)行刷盤操作，但實(shí)際上，刷盤的時機(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+數(shù)據(jù)頁號+偏移量+修改數(shù)據(jù)長度+具體修改的數(shù)據(jù)”組成
刷盤時機(jī)
InnoDB存儲引擎為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的時候，表示每次事務(wù)提交時不進(jìn)行刷盤操作
- 設(shè)置為1的時候，表示每次事務(wù)提交時都將進(jìn)行刷盤操作(默認(rèn)值)
- 設(shè)置為2的時候，表示每次事務(wù)提交時都只把redo log buffer內(nèi)容寫入page cache
另外InnoDB存儲引擎有一個后臺線程，每隔1秒，就會把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，一個沒有提交事務(wù)的redo log記錄，也可能會刷盤。
為什么呢?
因?yàn)樵谑聞?wù)執(zhí)行過程redo log記錄是會寫入redo log buffer中，這些redo log記錄會被后臺線程刷盤。
除了后臺線程每秒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一半的時候，后臺線程會主動刷盤。
下面是不同刷盤策略的流程圖
- innodb_flush_log_at_trx_commit=0
為0時，如果MySQL掛了或宕機(jī)可能會有1秒數(shù)據(jù)的丟失。
- innodb_flush_log_at_trx_commit=1
為1時， 只要事務(wù)提交成功，redo log記錄就 一定在硬盤里，不會有任何數(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有損失。
- innodb_flush_log_at_trx_commit=2
為2時， 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掛了不會有任何數(shù)據(jù)丟失，但是宕機(jī)可能會有1秒數(shù)據(jù)的丟失。
日志文件組
硬盤上存儲的redo log日志文件不只一個，而是以一個日志文件組的形式出現(xiàn)的，每個的redo日志文件大小都是一樣的。
比如可以配置為一組4個文件，每個文件的大小是1GB，整個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。
在個日志文件組中還有兩個重要的屬性，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位置就會后移更新。
每次MySQL加載日志文件組恢復(fù)數(shù)據(jù)時，會清空加載過的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機(jī)、存儲形式。
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)頁大小是16KB，刷盤比較耗時，可能就修改了數(shù)據(jù)頁里的幾Byte數(shù)據(jù)，有必要把完整的數(shù)據(jù)頁刷盤嗎?
而且數(shù)據(jù)頁刷盤是隨機(jī)寫，因?yàn)橐粋€數(shù)據(jù)頁對應(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、數(shù)據(jù)頁號、磁盤文件偏移 量、更新值，再加上是順序?qū)懀运⒈P速度很快。
所以用redo log形式記錄修改內(nèi)容，性能會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過刷數(shù)據(jù)頁的方式，這也讓數(shù)據(jù)庫的并發(fā)能力更強(qiáng)。
其實(shí)內(nèi)存的數(shù)據(jù)頁在一定時機(jī)也會刷盤，我們把這稱為頁合并，講Buffer Pool的時候會對這塊細(xì)說
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