聊聊 redo log 是什么
前言
说到MySQL
,有两块日志一定绕不开,一个是InnoDB
存储引擎的redo log
(重做日志),另一个是MySQL Servce
层的 binlog
(归档日志)。
只要是数据更新操作,就一定会涉及它们,今天就来聊聊redo log
(重做日志)。
redo log
redo log
(重做日志)是InnoDB
存储引擎独有的,它让MySQL
拥有了崩溃恢复能力。
比如MySQL
实例挂了或宕机了,重启时,InnoDB
存储引擎会使用redo log
恢复数据,保证数据的持久性与完整性。
上一篇中阿星讲过,MySQL
中数据是以页为单位,你查询一条记录,会从硬盘把一页的数据加载出来,加载出来的数据叫数据页,会放入到Buffer Pool
中。
后续的查询都是先从Buffer Pool
中找,没有命中再去硬盘加载,减少硬盘IO
开销,提升性能。
更新表数据的时候,也是如此,发现Buffer Pool
里存在要更新的数据,就直接在Buffer Pool
里更新。
然后会把“在某个数据页上做了什么修改”记录到重做日志缓存(redo log buffer
)里,接着刷盘到redo log
文件里。
理想情况,事务一提交就会进行刷盘操作,但实际上,刷盘的时机是根据策略来进行的。
小贴士:每条 redo 记录由“表空间号+数据页号+偏移量+修改数据长度+具体修改的数据”组成
刷盘时机
InnoDB
存储引擎为redo log
的刷盘策略提供了innodb_flush_log_at_trx_commit
参数,它支持三种策略
设置为 0 的时候,表示每次事务提交时不进行刷盘操作
设置为 1 的时候,表示每次事务提交时都将进行刷盘操作(默认值)
设置为 2 的时候,表示每次事务提交时都只把 redo log buffer 内容写入 page cache
另外InnoDB
存储引擎有一个后台线程,每隔1
秒,就会把redo log buffer
中的内容写到文件系统缓存(page cache
),然后调用fsync
刷盘。
也就是说,一个没有提交事务的redo log
记录,也可能会刷盘。
为什么呢?
因为在事务执行过程redo log
记录是会写入redo log buffer
中,这些redo log
记录会被后台线程刷盘。
除了后台线程每秒1
次的轮询操作,还有一种情况,当redo log buffer
占用的空间即将达到innodb_log_buffer_size
一半的时候,后台线程会主动刷盘。
下面是不同刷盘策略的流程图
innodb_flush_log_at_trx_commit=0
为0
时,如果MySQL
挂了或宕机可能会有1
秒数据的丢失。
innodb_flush_log_at_trx_commit=1
为1
时, 只要事务提交成功,redo log
记录就一定在硬盘里,不会有任何数据丢失。
如果事务执行期间MySQL
挂了或宕机,这部分日志丢了,但是事务并没有提交,所以日志丢了也不会有损失。
innodb_flush_log_at_trx_commit=2
为2
时, 只要事务提交成功,redo log buffer
中的内容只写入文件系统缓存(page cache
)。
如果仅仅只是MySQL
挂了不会有任何数据丢失,但是宕机可能会有1
秒数据的丢失。
日志文件组
硬盘上存储的redo log
日志文件不只一个,而是以一个日志文件组的形式出现的,每个的redo
日志文件大小都是一样的。
比如可以配置为一组4
个文件,每个文件的大小是1GB
,整个redo log
日志文件组可以记录4G
的内容。
它采用的是环形数组形式,从头开始写,写到末尾又回到头循环写,如下图所示。
在个日志文件组中还有两个重要的属性,分别是write pos、checkpoint
write pos 是当前记录的位置,一边写一边后移
checkpoint 是当前要擦除的位置,也是往后推移
每次刷盘redo log
记录到日志文件组中,write pos
位置就会后移更新。
每次MySQL
加载日志文件组恢复数据时,会清空加载过的redo log
记录,并把checkpoint
后移更新。
write pos
和checkpoint
之间的还空着的部分可以用来写入新的redo log
记录。
如果write pos
追上checkpoint
,表示日志文件组满了,这时候不能再写入新的redo log
记录,MySQL
得停下来,清空一些记录,把checkpoint
推进一下。
本文到此就结束了,下篇会聊聊binlog
(归档日志)。
小结
相信大家都知道redo log
的作用和它的刷盘时机、存储形式。
现在我们来思考一问题,只要每次把修改后的数据页直接刷盘不就好了,还有redo log
什么事。
它们不都是刷盘么?差别在哪里?
实际上,数据页大小是16KB
,刷盘比较耗时,可能就修改了数据页里的几Byte
数据,有必要把完整的数据页刷盘吗?
而且数据页刷盘是随机写,因为一个数据页对应的位置可能在硬盘文件的随机位置,所以性能是很差。
如果是写redo log
,一行记录可能就占几十Byte
,只包含表空间号、数据页号、磁盘文件偏移量、更新值,再加上是顺序写,所以刷盘速度很快。
所以用redo log
形式记录修改内容,性能会远远超过刷数据页的方式,这也让数据库的并发能力更强。
其实内存的数据页在一定时机也会刷盘,我们把这称为页合并,讲
Buffer Pool
的时候会对这块细说
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