> 本文翻译自 MySQL 官方文档。在陆陆续续阅读官方文档的过程中，已积累了不少经验，这篇文章也不像往篇那样晦涩难懂。加油！
undo（撤销） 表空间包含撤销日志，这些日志是记录的集合，其中包含有关如何撤销事务对聚集索引记录的最新更改的信息。
这是 Undo 日志的作用，注意区分它与 Redo 的区别。
撤销表空间将按以下主题进行描述：
默认撤销表空间
撤销表空间大小
新增撤销表空间
删除撤销表空间
移动撤销表空间
配置回滚段数
截断撤销表空间
撤销表空间状态变量
默认撤销表空间
初始化 MySQL 实例时会创建两个默认的undo表空间。默认的undo表空间是在初始化时创建的，以便为回滚段提供一个位置，回滚段必须存在才能接受SQL语句。至少需要两个undo表空间才能支持自动截断undo表空间。请参见文章后面截断 undo 表空间一节。
默认的undo表空间是在 innodb_undo_directory
变量定义的位置创建的。如果该变量未定义，则会在数据目录中创建默认的undo表空间。默认的undo表空间数据文件名为 undo_001
和 undo_002
。在数据字典中定义的对应的undo表空间名称是 innodb_undo_001
和 innodb_undo_002
。
从MySQL 8.0.14开始，可以在运行时使用SQL创建额外的undo表空间。请参见添加撤消表空间一节。
撤销表空间大小
在MySQL 8.0.23之前，undo表空间的初始大小取决于 innodb_page_size
值。对于默认的16KB页面大小，初始撤消表空间文件大小为10MiB。对于4KB、8KB、32KB和64KB页大小，初始撤消表空间文件的大小分别为7MiB、8MiB、20MiB和40MiB。从MySQL 8.0.23开始，初始undo表空间的大小通常是16MiB。当通过截断操作创建新的撤消表空间时，初始大小可能不同。在这种情况下，如果文件扩大的大小大于了 16MB，并且上一次文件扩展发生在最近一秒钟内，则将以 innodb_max_undo_log_size
变量定义的四分之一大小创建新的undo表空间。
在MySQL 8.0.23之前，undo表空间一次扩展四个区段(区段可看作页的分组)。从MySQL 8.0.23开始，undo表空间至少扩展16MB。为了处理急剧增长，如果前一个文件扩展发生的时间不到0.1秒，则文件扩展的大小将增加一倍。扩展大小可以加倍多次，最大可达256MB。如果上一个文件扩展出现的时间早于0.1秒，则扩展大小将减少一半，也可以多次出现，最小为16MB。如果为撤消表空间定义了 AUTOEXTEND_SIZE
选项，则将按 AUTOEXTEND_SIZE
设置和由上述逻辑确定的扩展大小中的较大值进行扩展。
有关Pages（页）, Extents（区段）, Segments（段）这些概念将在后续的 InnoDB 文件空间管理一文中解释。
AUTOEXTEND_SIZE
默认情况下，当 file-per-table
表空间或常规表空间需要额外的空间时，表空间按照以下规则递增扩展:
如果表空间的大小小于一个区段，则每次扩展一页。
如果表空间大于1个区段，但小于32个区段，则每次扩展一个区段。
如果表空间的大小超过32个区段，则一次扩展4个区段。
从MySQL 8.0.23开始，可以通过指定 AUTOEXTEND_SIZE
选项来配置表空间的扩展量。配置更大的扩展大小可以帮助避免碎片并方便大量数据的摄取。
新增撤销表空间
因为在长时间运行的事务期间，撤销日志可能变得很大，因此创建额外的撤销表空间可以帮助防止单个撤销表空间变得太大。从MySQL 8.0.14 开始，可以在运行时使用 CREATE UNDO TABLESPACE
语法创建额外的undo表空间。
CREATE UNDO TABLESPACE tablespace_name ADD DATAFILE 'file_name.ibu';
undo表空间文件名的扩展名必须是.ibu。在定义undo表空间文件名时，不允许指定相对路径。一个完全限定的路径是允许的，但是这个路径必须是 InnoDB 知道的。已知路径是由 innodb_directories
变量定义的路径。建议使用唯一的undo表空间文件名，以避免移动或克隆数据时可能发生的文件名冲突。
在启动时，扫描 innodb_directories
变量定义的目录来恢复表空间文件。(扫描还会遍历子目录。)无论 innodb_directories
变量是否显式定义，innodb_data_home_dir
、innodb_undo_directory
和 datadir
变量定义的目录都会自动附加到 innodb_directories
的值后面。因此，undo表空间可以驻留在由这些变量定义的路径中。
如果undo表空间文件名没有包含路径，则在 innodb_undo_directory
变量定义的目录下创建undo表空间。如果该变量未定义，则在数据目录中创建undo表空间。
如果要查询 undo 表空间名称和路径，可以使用如下语句：
SELECT TABLESPACE_NAME, FILE_NAME FROM INFORMATION_SCHEMA.FILES
WHERE FILE_TYPE LIKE 'UNDO LOG';
一个MySQL实例最多支持127个undo表空间，包括MySQL实例初始化时创建的两个默认的undo表空间。
删除撤销表空间
从MySQL 8.0.14开始，使用 CREATE UNDO TABLESPACE
语法创建的undo表空间可以在运行时使用 DROP UNDO TABALESPACE
语法删除。
undo表空间必须是空的，才能被删除。要清空undo表空间，必须首先使用 ALTER UNDO TABLESPACE
语法将undo表空间标记为非活动，以便不再使用该表空间为新事务分配回滚段。
ALTER UNDO TABLESPACE tablespace_name SET INACTIVE;
在undo表空间被标记为非活动后，当前在undo表空间中使用回滚段的事务被允许完成，在这些事务完成之前开始的任何事务也被允许完成。事务完成后，清除系统释放undo表空间中的回滚段，undo表空间被截断到初始大小。(截断undo表空间时也使用相同的过程。参见截断Undo表空间。)一旦undo表空间为空，就可以删除它。
DROP UNDO TABLESPACE tablespace_name;
可以通过查询 INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TABLESPACES
表来监视undo表空间的状态。
SELECT NAME, STATE FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TABLESPACES
WHERE NAME LIKE 'tablespace_name';
非活动状态表示新事务不再使用undo表空间中的回滚段。空状态表示undo表空间为空并且准备被删除，或者准备使用 ALTER UNDO TABLESPACE tablespace_name SET ACTIVE
语句再次激活。试图删除一个非空的undo表空间将返回一个错误。
初始化MySQL实例时默认创建的undo表空间(innodb_undo_001
和innodb_undo_002
)不能被删除。但是，可以使用 ALTER UNDO TABLESPACE tablespace_name SET INACTIVE
语句使它们处于非活动状态。在默认的undo表空间成为非活动的之前，必须有一个undo表空间来取代它的位置。在任何时候，至少需要两个活动的撤消表空间来支持撤消表空间的自动截断。
移动撤销表空间
使用 CREATE UNDO TABLESPACE
语法创建的Undo表空间可以在服务器脱机时移动到任何已知目录。这些目录及其子目录在启动时被扫描，以获得undo表空间文件。在启动时发现一个移动到这些目录中的undo表空间文件，并假定它是被移动的undo表空间。
初始化MySQL实例时默认创建的undo表空间(innodb_undo_001
和innodb_undo_002
)必须位于innodb_undo_directory
变量定义的目录中。如果innodb_undo_directory
变量未定义，则默认的undo表空间位于数据目录中。如果在服务器离线时移动了默认的undo表空间，则服务器必须使用配置到新目录的 innodb_undo_directory
变量启动。
undo日志的I/O模式使undo表空间成为SSD(俗称固态硬盘)存储的理想选择。
配置回滚段数
innodb_rollback_segments
变量定义了分配给每个undo表空间和全局临时表空间的回滚段的数量。innodb_rollback_segments
变量可以在启动或服务器运行时配置。innodb_rollback_segments
的默认设置是128，这也是最大值。有关回滚段支持的事务数量的信息，请参见后续文章 “Undo Logs”。
截断undo表空间
截断undo表空间有两种方法，可以单独使用，也可以结合使用，以管理undo表空间的大小。一种方法是自动化的，使用配置变量启用。另一种方法是手动的，使用SQL语句执行。
自动方法不需要监视undo表空间的大小，一旦启用，它将在无需手动干预的情况下对undo表空间执行钝化（使其为 失活状态）、截断和重新激活。如果您想控制何时将撤消表空间离线以进行截断，则手动截断方法可能更可取。例如，您可能希望避免在工作负载高峰期间截断undo表空间。
自动截断
自动截断undo表空间需要至少两个活动的undo表空间，这可以确保一个undo表空间保持活动状态，而另一个则脱机以进行截断。默认情况下，初始化MySQL实例时将创建两个undo表空间。
要自动截断undo表空间，需要启用 innodb_undo_log_truncate
变量。例如:
mysql> SET GLOBAL innodb_undo_log_truncate=ON;
当 innodb_undo_log_truncate
变量被启用时，超过innodb_max_undo_log_size
变量所定义的大小限制的undo表空间将会被截断。innodb_max_undo_log_size
为动态变量，默认值为 1073741824 字节(1024 MiB)。
当 innodb_undo_log_truncate
变量启用：
超过
innodb_max_undo_log_size
设置的默认和用户定义的undo表空间被标记为截断。为截断而选择的undo表空间以循环的方式执行，以避免每次截断相同的undo表空间。驻留在所选undo表空间中的回滚段是不活动的，这样它们就不会被分配给新的事务。允许当前使用回滚段的现有事务完成。
清除系统通过释放不再使用的撤销日志来清空回滚段。
释放undo表空间中的所有回滚段后，运行截断操作，并将undo表空间截断为初始大小。截断操作后的undo表空间的大小可能大于初始大小，因为在操作完成后被立即使用。
innodb_undo_directory
变量定义了默认undo表空间文件的位置。回滚段被重新激活，以便将它们分配给新的事务。
手动截断
手动截断undo表空间至少需要三个活动的undo表空间。在任何时候都需要两个活动的undo表空间来支持启用自动截断的可能性。至少有三个undo表空间满足这个要求，同时允许手动使一个undo表空间脱机。
要手动启动undo表空间的截断，可以通过发出以下语句来禁用undo表空间:
ALTER UNDO TABLESPACE tablespace_name SET INACTIVE;
在undo表空间被标记为非活动后，当前在undo表空间中使用回滚段的事务被允许完成，在这些事务完成之前开始的任何事务也被允许完成。事务完成后，清除系统释放undo表空间中的回滚段，undo表空间被截断到初始大小，undo表空间状态从非活动变为空。
当
ALTER UNDO TABLESPACE tablespace_name SET INACTIVE
语句使UNDO表空间失效时，清除线程将在下一次机会查找该UNDO表空间。一旦找到undo表空间并将其标记为截断，清除线程就会以更高的频率返回来快速清空和截断undo表空间。
要查看undo表空间的状态，请查询 INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TABLESPACES
表。
SELECT NAME, STATE FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TABLESPACES
WHERE NAME LIKE 'tablespace_name';
一旦 undo 表空间是一个 empty
状态，它便能通过以下语句重新激活：
ALTER UNDO TABLESPACE tablespace_name SET ACTIVE;
处在 empty 状态的 undo 表空间也能被删除。
加快撤销表空间的自动截断
清除线程负责清空和截断undo表空间。默认情况下，清除线程每调用128次就会查找一次撤销表空间来截断。清除线程查找要截断的undo表空间的频率由innodb_purge_rseg_truncate_frequency
变量控制，该变量的默认设置为128。
要增加频率，请减少 innodb_purge_rseg_truncate_frequency
设置。例如，要让清除线程在调用清除时每32次查找一次undo表空间，可以将 innodb_purge_rseg_truncate_frequency
设置为32。
SET GLOBAL innodb_purge_rseg_truncate_frequency=32;
截断Undo表空间文件对性能的影响
当undo表空间被截断时，undo表空间中的回滚段将被取消激活。其他undo表空间中的活动回滚段承担了整个系统负载的责任，这可能会导致轻微的性能下降。性能受影响的程度取决于以下几个因素:
undo表空间的个数
undo日志数量
undo表空间大小
I/O子系统的速度
现有的长时间运行事务
系统负载
避免潜在性能影响的最简单方法是增加undo表空间的数量。
监控 undo表空间截断
从MySQL 8.0.16开始，提供了undo和purge子系统计数器来监视与undo日志截断相关的后台活动。计数器名称和描述请查询 INFORMATION_SCHEMA.INNODB_METRICS
表。
SELECT NAME, SUBSYSTEM, COMMENT FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_METRICS WHERE NAME LIKE '%truncate%';
undo 表空间截断限制
从MySQL 8.0.21开始，检查点之间同一个undo表空间上截断操作的数量被限制为64。这个限制可以防止由于撤消表空间截断操作过多而导致的潜在问题，例如，在繁忙的系统上，如果 innodb_max_undo_log_size
设置得太低，就可能发生这种情况。如果超过了这个限制，那么仍然可以使undo表空间处于非活动状态，但是在下一个检查点之后它才会被截断。在MySQL 8.0.22中，这个限制从64提高到50000。
undo 表空间截断恢复
undo表空间截断操作在服务器日志目录中创建一个临时的 undo_space_number_trunc.log
文件。日志目录由 innodb_log_group_home_dir
定义。如果在截断操作期间发生系统故障，临时日志文件允许启动进程识别被截断的undo表空间并继续操作。
Undo 表空间状态变量
下面的状态变量允许跟踪undo表空间的总数，隐式的(innodb创建的)undo表空间，显式的(用户创建的)undo表空间，以及活动的undo表空间的数量:
mysql> SHOW STATUS LIKE 'Innodb_undo_tablespaces%';
+----------------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------------+-------+
| Innodb_undo_tablespaces_total | 3 |
| Innodb_undo_tablespaces_implicit | 2 |
| Innodb_undo_tablespaces_explicit | 1 |
| Innodb_undo_tablespaces_active | 3 |
+----------------------------------+-------+
我在前面创建undo表空间一节中创建了一个表空间，所以此处显示的计数为 1。
写在最后
官方文档的这一篇整个思路非常清晰，整篇读下来也不会有任何“卡顿”。文档倘若都能写成如此，那便很美了。
