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笔记目录
- 1.事务的四大特性
- 1.1 原子性 Atomicity
- 1.2 一致性 Consistency
- 1.3 隔离性 Isolation
- 1.4 持久性 Durability
- 2.redo日志概念和作用
- 3.redo日志格式
- 4.Mini-Transaction
- 5.redo日志的写入过程
- 5.1 Log_Buffer redo日志缓冲区
- 5.2 redo日志顺序写入Log Buffer
- 6.redo日志刷盘时机
- 7.LSN（Log Sequence Number）和checkpoint
- 8.用户线程批量从flush脏页链表中刷出脏页
- 9.崩溃恢复
1.事务的四大特性
1.1 原子性 Atomicity
一系列的操作，要么全部执行完毕，要么全部失败。这一系列的操作具有原子性。
1.2 一致性 Consistency
一致性是原子性、隔离性、持久性保证后的一个事务状态，代表数据库事务前后的完整性是否有被破坏。
1.3 隔离性 Isolation
多个事务的操作互相之间不要影响彼此的状态转移，事务与事务之间具有隔离性质。
1.4 持久性 Durability
数据状态完成了转移以后结果将会永久保存。
2.redo日志概念和作用
数据的访问和更改都会在Buffer Pool中更新，对于一个已经提交了的事务，在事务提交后即时发生了系统故障，这个事务对于数据库所做的更改仍然不能丢失。因为InnoDB是以页为单位管理数据，如果事务只修改了一小部分数据就没必要都立即刷盘，只需要将修改的内容记录一下。即使发生了系统崩溃，只需要按照这个修改记录日志重新回放一遍就可以恢复事务数据。这个记录修改的记账本叫重做日志Redo_log。
Redo日志有两个好处：
- 空间占用小，只需要记录表空间ID、页号、记录偏移量、更新的值。- Redo日志是顺序写入磁盘，一个事务可能有多条日志，这些日志都是顺序写入磁盘、顺序IO。
3.redo日志格式
Redo日志提供了几十种日志格式来记录不同场景的修改，其中绝大部分都有通用的日志格式结构段。
- type：redo日志的格式，MySQL一共提供了53种不同类型的redo日志格式。- data：这一条redo日志的具体记录内容。
简单的redo日志记录：
4.Mini-Transaction
InnoDB的数据修改都发生在Buffer Pool中，所以在修改完页面之后，需要记录相应的redo日志。InnoDB规定了若干个不可分割的组，例如：
- 更新Max Row ID的redo日志为一组，不可分割。- 更改B+Tree页面的redo日志是一组，不可分割，等等。
MySQL规定对数据页面的一次原子访问的过程叫Mini-Trancaction(MTR)，例如修改一次Max Row ID算是一次原子访问、向B+Tree添加页面也算是一次原子访问。
事务、SQL语句、MTR、redo的关系如下：
5.redo日志的写入过程
redo日志都是放在大小为512字节的redo页中管理。
header中包含了页号信息、checkpoint、redo页数据占用多大等。
5.1 Log_Buffer redo日志缓冲区
和Buffer Pool的想法一样，redo日志不可能频繁和磁盘进行IO交互。MySQL服务在启动的时候就会向操作系统申请一块连续的内存空间，称之为redo log buffer redo日志缓冲区，简称log buffer。这片连续的内存空间由若干个redo页组成。这个log buffer的默认大小是16MB，可调。
5.2 redo日志顺序写入Log Buffer
redo日志写入log buffer中是顺序无缝写入的，先写入redo页中，然后满了以后再写下一个页。而且redo日志不是一条一条写，而是一次性写入一个MTR。
6.redo日志刷盘时机
- bug buffer空间不足50%时，强制刷盘。- 事务提交时(默认刷盘，也可以配置不立即刷盘，而是刷到操作系统的PageCache中)- 后台线程每秒一次的频率将log buffer的数据刷盘。- 正常关闭MySQL服务时。- 做checkpoint检查点时。
7.LSN（Log Sequence Number）和checkpoint
redo日志的量在不断的递增，InnoDB提出了一个LSN的全局变量来记录当前总共已经写入redo日志量。LSN的初始值是8704。LSN的值就是计算log buffer的占用数据偏移量来计算得到。LSN值越小，说明这条redo日志产生的越早。
redo日志文件数量是可以有多个的，形成一个redo日志文件组，默认是2个，最大100个文件。每个文件默认大小48MB，可调。
redo日志文件组的容量是有限的，redo日志文件也是复用的，会造成追尾覆盖的问题。InnoDB提出了一个checkpoint_lsn的全局变量来标识当前系统中可以被覆盖的redo日志总量是多少，初始值也是8704。例如页A已经从Buffer Pool中刷新到了磁盘，那么它所对应的redo日志就可以被覆盖了，这个过程叫checkpoint。
8.用户线程批量从flush脏页链表中刷出脏页
如果系统修改页面的频率很快，导致lsn增长过快、redo写入也是分频繁。如果后台线程的刷脏页操作不能快速刷出，系统将无法及时执行checkpoint，就需要用户线程从flush链表中将最早的脏页刷盘。然后这些已经刷盘了的脏页对应的redo日志就没用了，就可以执行checkpoint了。
9.崩溃恢复
从redo日志文件组第一个文件的管理信息中找出最近发生checkpoint的信息，然后扫描redo日志文件，一直扫描某个redo页的log_block_hdr_data_len值不为512为止。