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Redo Log

从某种程度上讲，事务的隔离性是由锁和 MVCC 机制实现的，原子性和持久性是由 Redo Log 实现的，一致性是由 Undo Log 实现的。

基本概念

Redo Log 也称作重做日志，他是在 InnoDB 存储引擎中产生的，用来保证事务的原子性和持久性。Redo Log 主要记录的是物理日志，也就是对磁盘上的数据进行修改。

Redo Log 主要包含两部分：一部分是内存中的日志缓冲，称作 Redo Log Buffer, 这部分日志比较容易丢失；另一部分是存在磁盘上的重做日志文件，称作 Redo Log File, 这部分日志是持久化到磁盘上的，不容易丢失。

基本原理

Redo Log 能够保证事务的原子性和持久性。在 Mysql 发生故障时，尽力避免内存中的脏页数据写入数据库表的 IBD 文件中，在重启 MySQL 服务时，可以根据 Redo Log 恢复事务已经提交但是还未写入 IBD 的数据。从而对事务提交的数据进行持久化操作。

刷盘规则

1. 开启事务，发出提交事务指令后是否刷新日志由变量 innodb_flush_log_at_trx_commit
   决定
2. 每秒刷新一次，刷新日志的频率由变量 innodb_flush_log_at_timeout
   的值决定，默认是 1s, 刷新日志的频率和是否执行了 commit 操作无关
3. 当 Log Buffer 中已经使用内存超过一半时，会触发刷盘操作
4. 当事务中存在检查点
   时，在一定程度上代表了刷写到磁盘时日志所处的 LSN(日志逻辑序列号) 的位置。

下面对第一条进行详细的介绍：

当事务提交时，需要先将事务日志写入 Log Buffer 中，这些写入 Log Buffer 的日志并不是随着事务的提交立刻写入磁盘的，而是根据一定的规则，从而保证了 Redo Log 文件中数据的持久性。这种刷盘规则可以由 innodb_flush_log_at_trx_commit
变量控制，他的取值有三个 0、1、2 默认为 1，每个值有不同的输盘规则。

• 0: 每次提交事务时，不会将 Log Buffer 中的日志写入 OS buffer, 而是通过一个单独的线程，每秒写入 OS buffer 并调用系统的 fsync() 函数写入磁盘的 Redo Log File, 这种方式不是实时写磁盘的， 而是每隔 1s 写一次日志，如果系统崩溃，可能会丢失 1s 的数据。
• 1: 每次提交事务都会将 Log Buffer 中的日志写入 OS buffer 中，并且会调用 fsync() 函数将日志写入 Redo Log File 中，这种方式虽然不会再崩溃时丢失数据，但是性能比较差。也是这个变量的默认值。
• 2: 每次提交事务时，都只是将数据写入 os buffer 中，之后每隔 1s ,通过 fsync() 函数将 os buffer 中的数据写入 Redo Log 文件中。

Redo Log 刷盘策略的最佳实践

# 查询刷盘策略，默认是1
show variables like 'innodb_flush_log_at_trx_commit';
# 创建刷盘数据表
create table flush_disk_test (
    id int not null auto_increment,
    name varchar(20),
    primary key (id)
)engine = INNODB;

# 创建一个存储过程，往上面的表中添加数据
drop procedure if exists insert_data_to_flush_disk_test;
delimiter $$
create procedure insert_data_to_flush_disk_test(i int)
begin
    declare s int default 1;
    declare n varchar(50) default 'tom';
    while s <= i do
        start transaction;
        insert into flush_disk_test(name) values(n);
        commit;
        set s = s + 1;
    end while;
end $$
delimiter ;
# 调用存储过程插入 十万条数据
call insert_data_to_flush_disk_test (100000);

call insert_data_to_flush_disk_test_improve (100000);

# 查看插入的数据是不是十万
select count(*) from flush_disk_test;

# 清空数据库表中插入的数据
truncate flush_disk_test;

# 修改刷盘策略为 0
set global innodb_flush_log_at_trx_commit=0;

# 优化存储过程,把事务的开启和关闭放到循环体外面
# 创建一个存储过程，往上面的表中添加数据
drop procedure if exists insert_data_to_flush_disk_test_improve;
delimiter $$
create procedure insert_data_to_flush_disk_test_improve(i int)
begin
    declare s int default 1;
    declare n varchar(50) default 'tom';
    start transaction;
    while s <= i do
        insert into flush_disk_test(name) values(n);
        set s = s + 1;
    end while;
    commit;
end $$
delimiter ;

Redo Log 的写入机制

Redo Log 记录的是物理日志，其文件内容是以循环的方式写入的，一个文件写满了就写入另一个文件，最后一个文件写满了就会向第一个文件写入，并且是覆盖写。

1. Write Pos 是数据表中当前记录所在的位置，随着写入，这个位置逐渐向后移动，最后一个文件写满后，这个位置移动到第一个文件的开始处。
2. CheckPoint 是当前要擦除的位置，这个位置也是向后移动的，擦除之前要将数据更新到数据文件中。
3. Write Pos 和 CheckPoint 之间存在间隔，间隔表示还可以记录新的操作。如果 Write Pos 写入较快，追上了擦除的位置，则表示已经写满，不再向 Redo Log 文件中写数据了，此时需要停止写入，擦除一些数据。