MySQL必知必会：简介undo log、truncate、以及undo log如何帮你回滚事物

目录

• 1、前言
• 2、undo log表空间
• 3、关于undo log默认的配置
• 4、如何将undo log放到单独的表空间
• 文章公众号首发，持续更新中
• 5、rollback segment
• 6、什么是undo log truncate
• 7、若是作 undo log truncate
• 8、undo log的类型
• 9、insert undo log 长啥样？
• 10、一条update undo log 长啥样？
• 11、事物是如何回滚的？（undo log 链条）
• 12、问个问题
• 十3、补充：
• 文章公众号首发，持续更新中

1、前言

在整理undo log笔记前我感受它应该是在 undo、redo、bin log三者中须要整理的内容最少的。可是实际上并非想象的那么简单。

关于undo log须要整理的两大块知识点分别是：

一、简介undo log、truncate、以及undo log如何帮你回滚事物（本篇分享）

二、undolog链条、ReadView、以及undo log如何帮你实现MVCC多版本并发控制（明天分享）

2、undo log表空间

若是你看了白日梦前面的分享的笔记，你确定知道了什么表空间。其实所谓的表空间实际上是真实存在于磁盘上的数据文件。而这里的所说的undolog表空间其实就是磁盘上专门存放undo log的文件。

表空间由不少 segment（段） 组成，而这众多的段中有一种就是 undo segment。

默认状况下undo segment 会存放于系统表空间中，或者说undo log默认会记录在共享表空间文件中（文件真实存在）。

可是MySQL也提供了参数，让你能够控制MySQL讲undo log写入到单独的表空间文件中去。尤为是当你使用SSD这种存储时，尤其推荐将undo log从共享表空间中拿出去。

3、关于undo log默认的配置

默认状况下undo log tablespace个数是0，也就是说若是你不干涉MySQL的配置。那么MySQL就会帮你将undo log记录到共享表空间中。

MySQL默认的配置文件 my.cnf 长下面这样：

若是你如今仅仅是安装了MySQL，而未曾启动过mysql，那你去datadir中查看会发现它只是个空目录。

可是当你启动过MySQL以后，再去这个datadir中查看会发现里面多了不少文件，其中就包括共享表空间文件ibdata1（可是没有undolog表空间文件）。以下：

4、如何将undo log放到单独的表空间

若是你想将undo log拿到undo log表空间文件中。那你能够像下面这样修改MySQL的配置文件my.cnf

修改完后经过以下命令启动mysql

systemctl start mysqld.service

可是你会发现启动不了，若是你去排查缘由就会发现：由于曾经初始化过 datadir 目录中的文件，你添加的新配置innodb_undo_tablespaces和原来的配置是冲突的，须要开辟新的表空间文件，因此致使启动失败。

解决的方式：简单粗暴的将换个datadir文件就好啦，因此若是你从一开始就想将undolog拿到单独的表空间中，那么最好从一开始就将这个配置添加进去，不然仍是挺麻烦的。

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5、rollback segment

提到了undo log，就不得不说roll back segment这个知识点了。它并不难理解，你能够阅读下面的介绍了解一下。

InnoDB存储引擎会先初始化好rollback segment（回滚段），在每一个回滚段中会记录N个undo log segment，而咱们说的undo log就是在 undo log segment中申请出来的！

在早期的InnoDB版本中只有一个rollback segment，所以在同一时刻它支持的在线事物的上限被限制在1024个。

在MySQL5.7中回滚段已经支持到了128个（上限是128）。其中32个分配给临时表空间。剩下的96个回滚段能够分配给修改常规表中数据的事务。

用户能够经过参数innodb_rollback_segments调整回滚段的数量。

另外，咱们上面提到的： 每一个回滚段中都记录了N个undolog segment， 这里的N和数据页大小有关

InnoDB页面大小	回滚段中的撤消插槽数（InnoDB页面大小/ 16）
4096 (4KB)	256
8192 (8KB)	512
16384 (16KB)	1024
32768 (32KB)	204
65536 (64KB)	4096

6、什么是undo log truncate

truncate意为：截断

其实结合 truncate table sql，就能更好的理解这个概念。当你不须要某个表中的数据时，你能够执行truncate sql将表中的数据清空掉。一样的undo log的truncate机制本质上就是为undo log 表空间文件瘦身，将不须要的undo log清理掉。

在MySQL 5.6(包括5.6)以前Undo tablespace里面的undo数据文件是没法收缩的。也就是说在实例的运行过程当中若是遇到有大的事务，会把undo log的文件撑的很是大。浪费大量的空间甚至会把磁盘打爆。同时也增长了数据库物理备份的时间。

在MySQL5.7中容许用户在线truncate undo log

7、若是作 undo log truncate

前提：必须使用独立的undo表空间

而后配合以下的参数辅助：

建立数据表：

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

而后不断的往这个测试表中插入数据

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

一边插入一边观察undo 表空间文件的变化：你会发现undo003这个表空间文件已经超过了参数：innodb_max_undo_log_size=100M 指定的范围，意味着这个undolog已经被标记为可回收了。

当事物提交时，undo log并不会被当即删除，由于可能存在其它的事物须要使用undo log将数据回滚到以前的版本。最终是否能够删除undo log由purge线程决定。

为了让pruge线程运行，能够执行以下的sql

delete from test limit 1;

8、undo log的类型

undo log有两种类型，分别是 insert undo log 和 update undo log。

前者记录的是insert 语句对应的undo log。

后者对应的是 update、delete 语句对应的undo log。

9、insert undo log 长啥样？

对于 insert 类型的sql，会在undo log中记录下方才你insert 进来的数据的ID，根据ID完成精准的删除。

insert 类型的undo log长下面这样：

可能你打眼一看上图就能知道各部分都有啥用。

可是，不知道你会不会纳闷这样一个问题：不是说对于insert 类型的undo log MySQL记录的是方才插入行ID吗？怎么上图整出来的了这么多Col一、Col二、Col2。

实际上是MySQL设计的很周到，由于它是针对联合主键设计的。

10、一条update undo log 长啥样？

一条update sql对应undolog长以下这样。

其实我感受不必记住这个图，记住了也会忘。大概看一下它长什么样子就好。

重点是下面会分享的，undo log链条，而且你得知道这个链条能够帮你实现事务的回滚

​

11、事物是如何回滚的？（undo log 链条）

举个例子：

对于 insert 类型的sql，会在undo log中记录下方才你insert 进来的数据的ID，当你想roll back时，根据ID完成精准的删除。

对于delete类型的sql，会在undo log中记录方才你删除的数据，当你回滚时会将删除前的数据insert 进去。

对于update类型的sql，会在undo log中记录下修改前的数据，回滚时只须要反向update便可。

对于select类型的sql，别费心了，select不须要回滚。

先看一个简单的insert undo log 链条

有一个注意点：由于单纯的insert sql不涉及多MVCC的能力。

因此一旦事务commit，这条insert undo log就能够直接删除了。

再看一个update类型的undo log

为了方便画图，重点突出链条的概念我省略了update undo log的部份内容

一个事物A开启后插图了一条记录：name = tom，MySQL会记录下这样一条undo log

随后前后来了两个事物：

事物B，事物ID=61，它执行sql将name 改为jerry。

事物C，事物ID=62，它执行sql将name 改为tom。

因而MySQL记录下这样一条新的undo log

你能够看到，MySQL会将对一行数据的修改undo log经过DATA_ROLL_ID指针链接在一块儿造成一个undo log链表链条。这样事物C若是想回滚，他会将数据回滚到事物B修改后的状态。而事物B想回滚他会将数据回滚到事物A的状态。

12、问个问题

在前面的文章中有专门的介绍：表空间、数据表、数据区、数据页。

表空间、数据页存在于物理层面。SQL想要修改的数据表、id=xxx的行都是逻辑上的。

而 undo log 帮你作的是逻辑上的数据回滚，而不是物理（数据页）上是数据回滚。

其实在逻辑层和物理层都能回滚。

那，你有没有想过为何undo回滚的层面要设置在逻辑层而不是物理层的数据页级别？

缘由你能够这样想：假如一个数据页中存了300行数据，而你的update语句其实可能仅仅是更新了这个数据页中的一行。可是数据库可不必定是你本身在用！极可能有其余的用户也在使用而且修改了该数据页中的另外200行。那这时若是你基于数据页层面回滚，岂不是会将别人的不想回滚的数据给改错？

十3、补充：

在MySQL5.六、MySQL5.7版本中能够经过innodb_undo_tablespaces参数配置redo log表空间文件的个数，可是官网也有介绍这个参数在将来的MySQL版本中将会被废弃，在MySQL8.0中初始化MySQL实例时会建立两个默认的撤消表空间，而且可使用CREATE UNDO TABLESPACE语法建立其余撤消表空间 。

可是无论怎么样，若是你使用的是MySQL5.7仍是推荐使用这些参数以及开启undo log的自动truncate。

参考：

《MySQL技术内幕》

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

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