内容简介:MySQL锁系列(三)之 redo log
WHY
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1)锁和事务是分不开的,事务和redo又是傻傻分不清楚的
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2)事务最重要的是什么?ACID 又是如何实现的?
* A 原子性 通过redo实现 * C 一致性 通过undo实现 * I 隔离性 通过lock实现 * D 持久性 通过redo和undo实现
redo log 是什么
- redo 概念
* 学名:重做日志 * 个人理解:任何事务的操作都会记录redo日志,InnoDB引擎独有,用于恢复数据库到宕机的位置
- redo 结构
* redo log buffer 1. 日志会先写到redo log buffer ,根据制定条件刷新到redo log file 2. 由log block组成 3. 每个log block 512字节,所以不需要double write,因为每次刷新都是原子的 * redo log file 1. redo log的物理文件,一般有2个,大小可配置 2. 由innodb_log_file_size配置,越大越好 3. redo类型是物理逻辑日志,记录的是对页的操作,页内是逻辑的内容,我们姑且认为就是物理日志好了,记录的是对页的操作 比如:insert 一条记录,那么大致内容就会记录 对space id=3,page no=4 ,offset aa, 日志内容xx (主键索引) 对space id=3,page no=8 ,offset bb, 日志内容yy (二级索引)
- redo log buffer刷新触发条件
1. 每秒刷新一次 2. redo log buffer使用大于1/2进行刷新 3. 事务commit(提交)时候进行刷新 a. innodb_flush_log_at_trx_commit=0 : 事务提交时,不刷新redo log buffer b. innodb_flush_log_at_trx_commit=1 : 事务提交时,将redo log buffer刷新到磁盘(由于redo没有O_direct,也必须经过操作系统缓存,然后fsync到磁盘) c. innodb_flush_log_at_trx_commit=2 : 事务提交时,将reod log buffer刷新到os的缓存
- redo log 的重要组成部分
1. redo log 是循环写入的,写完一个,写另一个 2. redo log 的第一个文件的头部,会记录两个512字节的记录,分别是:checkpoint1 和 checkpoint2,轮询写入,互为备份 3. 上面说的很重要,checkpoint 是写在redo 日志里面的,checkpoint是什么,后面介绍 4. redo 里面记录的是日志的写入,里面有个很重要的概念叫做 lsn
- lsn 是什么
* LSN = log sequeuce number , 日志的序列号,数据库的逻辑时钟, 特点是单调递增 LSN表示事务写入重做日志的字节总量 * LSN是什么?有什么含义? --- LOG --- Log sequence number 86594404775 -- redo log buffer 的lsn,存放在redo log buffer 中 我们称: redo_mem_lsn Log flushed up to 86594404775 -- redo log file 的lsn,存放在redo log 中 我们称: redo_log_lsn Pages flushed up to 86594404775 -- 最后一个被刷新页的newest_modification, 这个用的比较少,暂时忽略, 这个存放在date page里面 Last checkpoint at 86594404766 -- checkpoint的lsn , 存放在redo log第一个文件的头部 , 我们称: cp_lsn 目前看下来lsn有三个含义 1. redo_mem_lsn 2. redo_log_lsn 3. cp_lsn 4. page_lsn: 每个page里面头部都会记录一个lsn,表示该page最后一次被修改的redo log lsn 以上4个lsn都是互相关联的 * LSN 有什么用? 主要用于 MySQL 重启恢复 * 恢复的算法如下? 假设: redo_log_lsn = 15000 , cp_lsn=10000 , 这时候MySQL crash了,重启后的恢复流程如下: a. cp_lsn = 10000 之前的redo 日志,不需要恢复: 因为checkpoint之前的日志已经可以确保刷新完毕 b. 那么 10000 <= redo_log_LSN <= 15000 的日志需要结合page_lsn判断,哪些需要重做,哪些不需要重做。 b.1 redo_log_LSN 日志里面记录的page 操作,如果redo_log_LSN <= page_lsn , 这些日志不需要重做,因为page已经是最新的 b.2 redo_log_LSN 日志里面记录的page 操作, 如果redo_log_LSN >= page_lsn , 这些日志是需要应用到page 里面去的,这一系列操作我们称为恢复. c. 举个例子 如果:redo_log_lsn 11000 , 记录的是:space id=3,page no=4 的页的操作,但是这个页的page_lsn = 11500,那么说明这个页的lsn比redo的lsn新,那么就不需要应用 如果:redo_log_lsn 11000 , 记录的是:space id=3,page no=4 的页的操作,但是这个页的page_lsn = 10500,那么说明这个页的lsn比redo的lsn老,那么需要应用这部分日志以达到恢复的目的
Write-Ahead Log (WAL)
当一个数据页被刷新时,必须要求内存中小于该数据页lsn对应的所有redo日志,都必须先刷新到磁盘 我们称为:日志先行, 保证redo log 日志必须先于 data page 刷新
Force-log-at-commit
当一个事务进行commit的时候,必须先将该事务的所有日志写入到重做日志文件进行持久化
checkpoint
- 什么是checkpoint
* 没有checkpoint的时候,数据库脏页都存放在内存中,如果这时候数据库挂了,那么redo就需要从头到尾开始恢复,非常慢 * 有checkpoint的时候,会按照一定的算法进行data page脏页的刷新, 减少数据库恢复的时间 a)checkpoint_lsn 表示: 在checkpoint_lsn 之前的redo日志对应的脏页都已经刷新到磁盘了 b) 也就意味着,当数据库重启恢复的时候,小于checkpoint_lsn的redo日志不需要再重做,大大的减少了数据库的恢复时间
- checkpoint种类
* sharp checkpoint 当MySQL正常关闭的时候,需要将所有的脏页都刷新 * fuzzy checkpoint 为了考虑数据库的性能,MySQL按照一定算法之刷新部分脏页
fuzzy checkpoint 触发条件
- 定时刷新
每10秒,或者每1秒,从脏页列表中去刷新部分脏页
- LRU列表的刷新
* buffer pool 内存解释: * free list : 表示数据库开启时候,MySQL会分配空闲的页给free list * LRU list : 当页被第一次访问(读或者写)的时候,会加入到LRU list * flush list :当页变成脏页的是,会按照第一次被更新的时间(oldest_modification)排序,加入到flush list,flush list里面存放的都是指向lru_list的指针,并不占用太多内存 * 刷新 当buffer pool中少于innodb_lru_scan_depth指定的空闲页时候 会将LRU list中尾端的页(不常用的页)进行拿来用,如果是脏页,则进行checkpoint
- 高水位和低水位的刷新
* checkpoint age = redo_lsn - cp_lsn 低水位 = 75% * 总redo大小 高水位 = 90% * 总redo大小 * 低水位 >= checkpoint age 不需要刷新 * 低水位 <= checkpoint age <= 高水位 会强制进行 checkpoint , 根据flush_list的顺序,刷新足够多的脏页,让checkpoint age 小于低水位线 * 高水位 >= checkpoint age 会强制进行 checkpoint , 根据flush_list的顺序,刷新脏页, 让其满足 低水位 <= checkpoint age >= 高水位
- 脏页太多的时候刷新
* innodb_max_dirty_pages_pct 当脏页数量超过这个比例时候,会强制进行checkpoint
redo 的写入时机
- binlog的写入时机
事务结束后,binlog进行写入并刷新 T1 -> T2 -> T3 -> T4 按照事务的顺序执行
- redo的写入时机
当事务开启后,第一条dml语句开始执行时,就开始慢慢的写入并刷新redo T1_1 -> T2_1-> T2_2-> T3_1-> T1_2-> *T2-> *T3-> *T1 以上列表的分析为: 这个代表事务的开始执行顺序是: T1,T2,T3 这个代表事务的结束执行顺序是: T2,T3,T1
- commit执行的时间长短,取决于什么?
根据以上binlog和redo 的写入时机可以判断,commit的长短取决于binlog的日志大小和刷新时间
redo 和 undo
1. 这里先稍微提一下undo,至于undo 是什么,后面介绍 2. undo日志本身也要写入到redo里面去,这一点非常重要
最后
这里简单的介绍了redo的内容,这块内容非常重要,复制,高可用与之非常密切
这里面的checkpoint age可以用来监控,监控这个的目的通过这篇文章我想大家都应该知道了吧
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网
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