MySQL必知必會：簡介undo log、truncate、以及undo log如何幫你回滾事物

目錄

• 1、前言
• 2、undo log表空間
• 3、關於undo log默認的配置
• 4、如何將undo log放到單獨的表空間
• 文章公衆號首發，持續更新中
• 5、rollback segment
• 6、什麼是undo log truncate
• 7、若是作 undo log truncate
• 8、undo log的類型
• 9、insert undo log 長啥樣？
• 10、一條update undo log 長啥樣？
• 11、事物是如何回滾的？（undo log 鏈條）
• 12、問個問題
• 十3、補充：
• 文章公衆號首發，持續更新中

1、前言

在整理undo log筆記前我感受它應該是在 undo、redo、bin log三者中須要整理的內容最少的。可是實際上並非想象的那麼簡單。

關於undo log須要整理的兩大塊知識點分別是：

一、簡介undo log、truncate、以及undo log如何幫你回滾事物（本篇分享）

二、undolog鏈條、ReadView、以及undo log如何幫你實現MVCC多版本併發控制（明天分享）

2、undo log表空間

若是你看了白日夢前面的分享的筆記，你確定知道了什麼表空間。其實所謂的表空間實際上是真實存在於磁盤上的數據文件。而這裏的所說的undolog表空間其實就是磁盤上專門存放undo log的文件。

表空間由不少 segment（段） 組成，而這衆多的段中有一種就是 undo segment。

默認狀況下undo segment 會存放於系統表空間中，或者說undo log默認會記錄在共享表空間文件中（文件真實存在）。

可是MySQL也提供了參數，讓你能夠控制MySQL講undo log寫入到單獨的表空間文件中去。尤爲是當你使用SSD這種存儲時，尤其推薦將undo log從共享表空間中拿出去。

3、關於undo log默認的配置

默認狀況下undo log tablespace個數是0，也就是說若是你不干涉MySQL的配置。那麼MySQL就會幫你將undo log記錄到共享表空間中。

MySQL默認的配置文件 my.cnf 長下面這樣：

若是你如今僅僅是安裝了MySQL，而未曾啓動過mysql，那你去datadir中查看會發現它只是個空目錄。

可是當你啓動過MySQL以後，再去這個datadir中查看會發現裏面多了不少文件，其中就包括共享表空間文件ibdata1（可是沒有undolog表空間文件）。以下：

4、如何將undo log放到單獨的表空間

若是你想將undo log拿到undo log表空間文件中。那你能夠像下面這樣修改MySQL的配置文件my.cnf

修改完後經過以下命令啓動mysql

systemctl start mysqld.service

可是你會發現啓動不了，若是你去排查緣由就會發現：由於曾經初始化過 datadir 目錄中的文件，你添加的新配置innodb_undo_tablespaces和原來的配置是衝突的，須要開闢新的表空間文件，因此致使啓動失敗。

解決的方式：簡單粗暴的將換個datadir文件就好啦，因此若是你從一開始就想將undolog拿到單獨的表空間中，那麼最好從一開始就將這個配置添加進去，不然仍是挺麻煩的。

文章公衆號首發，持續更新中

本文是第14篇，全文近100篇，點擊查看目錄

5、rollback segment

提到了undo log，就不得不說roll back segment這個知識點了。它並不難理解，你能夠閱讀下面的介紹瞭解一下。

InnoDB存儲引擎會先初始化好rollback segment（回滾段），在每一個回滾段中會記錄N個undo log segment，而咱們說的undo log就是在 undo log segment中申請出來的！

在早期的InnoDB版本中只有一個rollback segment，所以在同一時刻它支持的在線事物的上限被限制在1024個。

在MySQL5.7中回滾段已經支持到了128個（上限是128）。其中32個分配給臨時表空間。剩下的96個回滾段能夠分配給修改常規表中數據的事務。

用戶能夠經過參數innodb_rollback_segments調整回滾段的數量。

另外，咱們上面提到的： 每一個回滾段中都記錄了N個undolog segment， 這裏的N和數據頁大小有關

InnoDB頁面大小	回滾段中的撤消插槽數（InnoDB頁面大小/ 16）
4096 (4KB)	256
8192 (8KB)	512
16384 (16KB)	1024
32768 (32KB)	204
65536 (64KB)	4096

6、什麼是undo log truncate

truncate意爲：截斷

其實結合 truncate table sql，就能更好的理解這個概念。當你不須要某個表中的數據時，你能夠執行truncate sql將表中的數據清空掉。一樣的undo log的truncate機制本質上就是爲undo log 表空間文件瘦身，將不須要的undo log清理掉。

在MySQL 5.6(包括5.6)以前Undo tablespace裏面的undo數據文件是沒法收縮的。也就是說在實例的運行過程當中若是遇到有大的事務，會把undo log的文件撐的很是大。浪費大量的空間甚至會把磁盤打爆。同時也增長了數據庫物理備份的時間。

在MySQL5.7中容許用戶在線truncate undo log

7、若是作 undo log truncate

前提：必須使用獨立的undo表空間

而後配合以下的參數輔助：

建立數據表：

create table test (
	id int primary key auto_increment, 
	name varchar(64)
);

而後不斷的往這個測試表中插入數據

insert into test(name) values(repeat('a',64));
insert into test(name) select name from test;

一邊插入一邊觀察undo 表空間文件的變化：你會發現undo003這個表空間文件已經超過了參數：innodb_max_undo_log_size=100M 指定的範圍，意味着這個undolog已經被標記爲可回收了。

當事物提交時，undo log並不會被當即刪除，由於可能存在其它的事物須要使用undo log將數據回滾到以前的版本。最終是否能夠刪除undo log由purge線程決定。

爲了讓pruge線程運行，能夠執行以下的sql

delete from test limit 1;

8、undo log的類型

undo log有兩種類型，分別是 insert undo log 和 update undo log。

前者記錄的是insert 語句對應的undo log。

後者對應的是 update、delete 語句對應的undo log。

9、insert undo log 長啥樣？

對於 insert 類型的sql，會在undo log中記錄下方纔你insert 進來的數據的ID，根據ID完成精準的刪除。

insert 類型的undo log長下面這樣：

可能你打眼一看上圖就能知道各部分都有啥用。

可是，不知道你會不會納悶這樣一個問題：不是說對於insert 類型的undo log MySQL記錄的是方纔插入行ID嗎？怎麼上圖整出來的了這麼多Col一、Col二、Col2。

實際上是MySQL設計的很周到，由於它是針對聯合主鍵設計的。

10、一條update undo log 長啥樣？

一條update sql對應undolog長以下這樣。

其實我感受不必記住這個圖，記住了也會忘。大概看一下它長什麼樣子就好。

重點是下面會分享的，undo log鏈條，而且你得知道這個鏈條能夠幫你實現事務的回滾

​

11、事物是如何回滾的？（undo log 鏈條）

舉個例子：

對於 insert 類型的sql，會在undo log中記錄下方纔你insert 進來的數據的ID，當你想roll back時，根據ID完成精準的刪除。

對於delete類型的sql，會在undo log中記錄方纔你刪除的數據，當你回滾時會將刪除前的數據insert 進去。

對於update類型的sql，會在undo log中記錄下修改前的數據，回滾時只須要反向update便可。

對於select類型的sql，別費心了，select不須要回滾。

先看一個簡單的insert undo log 鏈條

有一個注意點：由於單純的insert sql不涉及多MVCC的能力。

因此一旦事務commit，這條insert undo log就能夠直接刪除了。

再看一個update類型的undo log

爲了方便畫圖，重點突出鏈條的概念我省略了update undo log的部份內容

一個事物A開啓後插圖了一條記錄：name = tom，MySQL會記錄下這樣一條undo log

隨後前後來了兩個事物：

事物B，事物ID=61，它執行sql將name 改爲jerry。

事物C，事物ID=62，它執行sql將name 改爲tom。

因而MySQL記錄下這樣一條新的undo log

你能夠看到，MySQL會將對一行數據的修改undo log經過DATA_ROLL_ID指針鏈接在一塊兒造成一個undo log鏈表鏈條。這樣事物C若是想回滾，他會將數據回滾到事物B修改後的狀態。而事物B想回滾他會將數據回滾到事物A的狀態。

12、問個問題

在前面的文章中有專門的介紹：表空間、數據表、數據區、數據頁。

表空間、數據頁存在於物理層面。SQL想要修改的數據表、id=xxx的行都是邏輯上的。

而 undo log 幫你作的是邏輯上的數據回滾，而不是物理（數據頁）上是數據回滾。

其實在邏輯層和物理層都能回滾。

那，你有沒有想過爲何undo回滾的層面要設置在邏輯層而不是物理層的數據頁級別？

緣由你能夠這樣想：假如一個數據頁中存了300行數據，而你的update語句其實可能僅僅是更新了這個數據頁中的一行。可是數據庫可不必定是你本身在用！極可能有其餘的用戶也在使用而且修改了該數據頁中的另外200行。那這時若是你基於數據頁層面回滾，豈不是會將別人的不想回滾的數據給改錯？

十3、補充：

在MySQL5.六、MySQL5.7版本中能夠經過innodb_undo_tablespaces參數配置redo log表空間文件的個數，可是官網也有介紹這個參數在將來的MySQL版本中將會被廢棄，在MySQL8.0中初始化MySQL實例時會建立兩個默認的撤消表空間，而且可使用CREATE UNDO TABLESPACE語法建立其餘撤消表空間 。

可是無論怎麼樣，若是你使用的是MySQL5.7仍是推薦使用這些參數以及開啓undo log的自動truncate。

參考：

《MySQL技術內幕》

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-undo-logs.html

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-undo-tablespaces.html

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/glossary.html#glos_undo_tablespace

文章公衆號首發，持續更新中

本文是第14篇，全文近100篇，點擊查看目錄