聊聊Redo Log是什么？
本文轉載自微信公眾號「程序猿阿星」，作者程序猿阿星。轉載本文請聯系程序猿阿星公眾號。
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)。
只要是數據更新操作，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存儲引擎獨有的，它讓MySQL擁有了崩潰恢復能力。
比如MySQL實例掛了或宕機了，重啟時，InnoDB存儲引擎會使用redo log恢復數據，保證數據的持久性與完整性。
上一篇中阿星講過，MySQL中數據是以頁為單位，你查詢一條記錄，會從硬盤把一頁的數據加載出來，加載出來的數據叫數據頁，會放入到Buffer Pool中。
后續的查詢都是先從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。
更新表數據的時候，也是如此，發現Buffer Pool里存在要更新的數據，就直接在Buffer Pool里更新。
然后會把“在某個數據頁上做了什么修改”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，事務一提交就會進行刷盤操作，但實際上，刷盤的時機是根據策略來進行的。
小貼士：每條redo記錄由“表空間號+數據頁號+偏移量+修改數據長度+具體修改的數據”組成
刷盤時機
InnoDB存儲引擎為redo log的刷盤策略提供了innodb_flush_log_at_trx_commit參數，它支持三種策略
- 設置為0的時候，表示每次事務提交時不進行刷盤操作
- 設置為1的時候，表示每次事務提交時都將進行刷盤操作(默認值)
- 設置為2的時候，表示每次事務提交時都只把redo log buffer內容寫入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中的內容寫到文件系統緩存(page cache)，然后調用fsync刷盤。
也就是說，一個沒有提交事務的redo log記錄，也可能會刷盤。
為什么呢?
因為在事務執行過程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redo log buffer占用的空間即將達到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掛了或宕機可能會有1秒數據的丟失。
- innodb_flush_log_at_trx_commit=1
為1時， 只要事務提交成功，redo log記錄就 一定在硬盤里，不會有任何數據丟失。
如果事務執行期間MySQL掛了或宕機，這部分日志丟了，但是事務并沒有提交，所以日志丟了也不會有損失。
- innodb_flush_log_at_trx_commit=2
為2時， 只要事務提交成功，redo log buffer中的內容只寫入文件系統緩存(page cache)。
如果僅僅只是MySQL掛了不會有任何數據丟失，但是宕機可能會有1秒數據的丟失。
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的內容。
它采用的是環形數組形式，從頭開始寫，寫到末尾又回到頭循環寫，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是當前記錄的位置，一邊寫一邊后移
- checkpoint是當前要擦除的位置，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數據時，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推進一下。
本文到此就結束了，下篇會聊聊binlog(歸檔日志)。
小結
相信大家都知道redo log的作用和它的刷盤時機、存儲形式。
現在我們來思考一問題，只要每次把修改后的數據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
實際上，數據頁大小是16KB，刷盤比較耗時，可能就修改了數據頁里的幾Byte數據，有必要把完整的數據頁刷盤嗎?
而且數據頁刷盤是隨機寫，因為一個數據頁對應的位置可能在硬盤文件的隨機位置，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、數據頁號、磁盤文件偏移 量、更新值，再加上是順序寫，所以刷盤速度很快。
所以用redo log形式記錄修改內容，性能會遠遠超過刷數據頁的方式，這也讓數據庫的并發能力更強。
其實內存的數據頁在一定時機也會刷盤，我們把這稱為頁合并，講Buffer Pool的時候會對這塊細說
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