一、概念解析

1、undo log基本

undo log是InnoDB事務(wù)中特有的結(jié)構(gòu)，它的作用有兩個(gè)：

• 一是進(jìn)行事務(wù)回滾（原子性），舊數(shù)據(jù)先放到undo log中，等rollback時(shí)再將舊數(shù)據(jù)里的數(shù)據(jù)回滾回來(lái)；
• 二是MVCC（隔離性），非阻塞讀。

undo能夠避免臟讀：在操作數(shù)據(jù)之前，將數(shù)據(jù)備份到undo頁(yè)中，然后在進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改，不能看到其他回話(huà)未提交的數(shù)據(jù)，當(dāng)要讀取被修改頁(yè)數(shù)據(jù)行時(shí)，會(huì)指向備份在undo頁(yè)中的數(shù)據(jù)，避免臟讀。

• undo回滾段頭物理存儲(chǔ)在ibdata1文件中第6個(gè)頁(yè)位置。
• undo log存放在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的一個(gè)特殊段中，這個(gè)段稱(chēng)為undo段。undo段位于共享表空間中。回滾段實(shí)際上是一種 undo 文件組織方式。

在InnoDB存儲(chǔ)引擎中有rollback segment，每個(gè)回滾段記錄了1024個(gè)undo log segment（slot），每個(gè)undo log segment段中進(jìn)行undo頁(yè)的申請(qǐng)。

從1.1版本開(kāi)始InnoDB支持最大128個(gè)rollback segment，所以理論上可以支持的最大的事務(wù)上限為128*1024。

在1.2版本開(kāi)始，可以通過(guò)參數(shù)對(duì)rollback segment進(jìn)行設(shè)置，參數(shù)有：

也就是說(shuō)：

回滾段可以存放在共享表空間以外的地方，即可以設(shè)置獨(dú)立表空間，innodb_undo_directory的默認(rèn)值為“.”，表示當(dāng)前InnoDB存儲(chǔ)引擎的目錄。

回滾段的個(gè)數(shù)默認(rèn)值為128。

設(shè)置回滾段文件的數(shù)量后，回滾段可以較為平均地分布在多個(gè)文件中，在路徑下可以看到undo為前綴的文件，該文件代表回滾段文件。

可用show variables like “innodb_undo%”;查詢(xún)：

重新初始化時(shí)指定innodb_undo_tablespaces=N來(lái)設(shè)置，設(shè)置好后會(huì)在data目錄下生成undo獨(dú)立表空間（大小10M）：

2、事務(wù)系統(tǒng)頭transactionsystemheader

回滾段的管理，在InnoDB共享表空間中，用第6個(gè)頁(yè)面（5號(hào)）來(lái)管理的，這個(gè)頁(yè)面專(zhuān)門(mén)用來(lái)存儲(chǔ)事務(wù)系統(tǒng)相關(guān)信息的，源代碼位于trx0sys.h，它的格式如下：

這三個(gè)參數(shù)的含義分別為：

3、回滾段頭rollbacksegmentheader

對(duì)于每一個(gè)回滾段，即上面TRX_SYS_RSEGS數(shù)組中的一個(gè)元素，也有其自己的存儲(chǔ)格式，代碼中的宏定義位于trx0rseg.h，格式如下：

這五個(gè)信息的含義如下：

這五個(gè)信息存儲(chǔ)了一個(gè)回滾段的信息，最后一個(gè)位置的數(shù)組，用來(lái)真正存儲(chǔ)回滾段的位置。

這五個(gè)信息是從頁(yè)面偏移38的位置開(kāi)始存儲(chǔ)，在TRX_SYS宏定義中可以查看：

4、回滾頁(yè)頭undologpageheader

定義在trx0undo.h，事務(wù)undo日志頁(yè)面頭偏移量：

其中各個(gè)參數(shù)的含義為：

第一個(gè)頁(yè)在undo log段的回滾日志段頭：

其中各個(gè)參數(shù)的含義為：

其中undo log段的狀態(tài)有五種：

5、回滾日志頭undologheader

這是回滾日志的頭，在第一頁(yè)的update undo log中有幾個(gè)undo log headers。同樣定義在trx0undo.h中，它的宏定義如下：

整理并解釋其中的含義：

6、兩種undolog格式

undo log格式有兩種：

• insert undo log
• update undo log

其中，insert操作會(huì)產(chǎn)生insert undo log。因?yàn)楦綦x性的要求，insert操作只對(duì)事務(wù)本身可見(jiàn)，對(duì)其他事務(wù)不可見(jiàn)。并且undo log可以在事務(wù)提交后直接刪除，不需要進(jìn)行purge操作。

update和delete操作都會(huì)產(chǎn)生update undo log。對(duì)于update操作很簡(jiǎn)單，就是將舊版本的值修改為新版本的值，并且將舊版本的記錄保存到undo log中；對(duì)于delete操作完后并不是真正的刪除該行數(shù)據(jù)，而是將該行的數(shù)據(jù)存在undo log中，并且將標(biāo)記位delete置為true，以備回滾時(shí)可以根據(jù)標(biāo)記位進(jìn)行逆操作，這樣就能夠找回之前的舊數(shù)據(jù)，起到回滾的作用。

在delete中又分為三種情況:

purge線程兩個(gè)主要作用是：清理undo頁(yè)和清除page里面帶有delete_bit標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)行。在InnoDB中，事務(wù)中的delete操作實(shí)際上并不是真正的刪除掉數(shù)據(jù)行，而是在記錄上標(biāo)識(shí)delete_bit，而不是真正刪除記錄，真正的刪除工作需要后臺(tái)purge線程去完成。

下面是兩種undo log記錄的具體的結(jié)構(gòu)：

二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

與undo log相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有trx_sys_t、trx_rsegs_t 、trx_t、trx_rseg_t、trx_undo_t、trx_undo_ptr_t等結(jié)構(gòu)，其中比較重要的結(jié)構(gòu)有兩個(gè)：trx_rseg_t和trx_undo_t。trx_rseg_t保存回滾段的信息，trx_undo_t保存關(guān)于回滾日志的信息。

通過(guò)兩種方式找到回滾日志：

結(jié)論：

1、從全局變量trx_sys中的回滾段數(shù)組rseg_array中的回滾鏈表update-undo_list中指針（trx_sys->rseg_array[N]->update_undo_list->start）以及當(dāng)前事務(wù)trx中的回滾段指針rsegs中的slot槽區(qū)m_redo中的undo log（trx->rsegs->m_redo->update_undo）都可以找到相應(yīng)的回滾段中的回滾日志。

2、事務(wù)id、回滾段id、page_no遞增。

1、trx_rseg_t

回滾段的內(nèi)存對(duì)象的類(lèi)型是一個(gè)叫trx_rseg_t的結(jié)構(gòu)，它定義在trx0rseg.h文件中，它的各成員有：

update\insert_undo_list 用于保存產(chǎn)生的回滾日志，update\insert_undo_cached用于快速重用而緩存的回滾日志鏈表。當(dāng)確定回滾日志無(wú)用時(shí)，會(huì)將回滾日志從update\insert_undo_list中摘除，放到相應(yīng)的cached鏈表中。

2、trx_undo_t

回滾日志的內(nèi)存對(duì)象的類(lèi)型是一個(gè)叫trx_undo_t的結(jié)構(gòu)，它定義在trx0undo.h文件中，它的各成員有：

回滾段指針包括回滾段的id、日志所在的page no、以及page內(nèi)偏移量。通過(guò)回滾段的指針就能夠找到這個(gè)回滾段，通過(guò)回滾日志的槽號(hào)、頁(yè)碼、回滾記錄編號(hào)和偏移量就能定位到這條回滾日志。

undo_list用于將此類(lèi)型的undo log鏈接到undo log list中。

UT_LIST_NODE_T(trx_undo_t) undo_list鏈表中有兩個(gè)指針，分別為prev和next，用于將此undo log鏈接到undo log list中。

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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