目录

  • 一、引入undo log
  • 二、undo log
  • 1. undo log的概念
  • 2. undo log回滚日志的主要作用
  • 3. undo log的数据结构
  • 三、undo log举例


一、引入undo log

InnoDB的已提交读和可重复读的底层实现原理:MVCC(多版本并发控制),MVCC提供了一种并发的读取方式,即快照读 ,同一份数据会有多个版本。

InnoDB给我们提供了;两个读取操作:锁定读和非锁定读

  • 锁定读:读取的时候加锁(S锁或X锁)。
  • 非锁定读:读取得时候不加锁,MVCC提供的快照读,快照读底层依赖的是undo log回滚日志。

ACD特性用事务日志实现,I 特性用共享锁、排它锁、MVCC 实现。事务日志分为undo log(回滚日志) 和redo log(重做日志)

二、undo log

1. undo log的概念

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2. undo log回滚日志的主要作用

  • 事务发生错误时回滚日志回滚rollback,我们都知道事务的原子性和一致性,事务要么全部成功,要么全部失败,不能部分成功,部分失败,也就是说当我们事务里包含了一组sql时,执行几条成功了,剩下的失败了,那么就要进行回滚了,这就要把数据更新之前的原始数据保存在回滚日志中,保证事务出错回滚或者我们手动回滚的时候,可以在回滚日志中找到最初的数据
  • 提供了MVCC非锁定读(快照读),底层依赖undo log实现。

3. undo log的数据结构

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在MVCC下,针对表的所有记录,除了我们自行设定的字段book_id、book_name、auther

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还会添加几个字段

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  • DB_ROW_ID:MVCC的关系不大,这个是我们创建表的时候,如果没有加PRIMARY KEY,那么InnoDB就自动生成主键列id(DB_ROW_ID),通过这个id作为主键创建索引树,在B+树的叶子节点上存放数据。由于InnoDB的数据和索引是存放在一起的,如果我们没有设置主键,InnoDB会自动生成主键
  • DB_TRX_ID:事务ID,我们每打开一个客户端session,输入begin,向服务器请求开启一个事务。事务开启请求发到MySQL server上,MySQL server为每个事务都会分配一个全局的,不冲突的事务ID(InnoDB存储引擎分配的,因为它才支持事务)。当某个事务修改数据时,DB_TRX_ID放的就是该事务的ID,同一个事务无论怎么更改数据,这个事务ID都不会改变
  • DB_ROLL_PTR:回滚指针,我们看到,存放的是地址,这个地址表示的是一个数据的内存的位置,看起来是一个链表,上图中的这个橙色表是最后的成品,那么这个表是怎么变来的呢?

最初的时候表是这样的:

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现在有一个ID为1001的事务来更改这条数据,这个事务把book_name改成了“笑傲江湖(吕颂贤)”

此时数据涉及到修改了,修改的数据存放在当前这个表中,那修改之前的数据怎么办?防止事务回滚恢复修改前的状态,需要将最初的数据存放在undo log中!

现在undo log的数据结构如下:

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MVCC创建的表和MVCC将来提供的快照读的功能相关,就是给表增加两列:事务ID和回滚指针,指针指向的就是修改前的数据,修改前的数据放在undo log,当前位置放的当前修改后的数据,哪个事务改的事务ID就写相应事务的ID号,回滚指针把旧数据和新数据全部串联在一个链表中,所以从当前行的回滚指针就可以访问到之前的旧数据,进行回滚就很简单了。

三、undo log举例

原始user表的内容:

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MVCC对这个表会增加两列:事务ID(更改当前事务的ID号)和回滚指针(指向undo log回滚日志上的地址,当前最新修改和原始数据是串在一个链表中的)现在把id=7的数据的age改成16,如图所示:

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如果我们增加一个数据,由于新增的数据没有对应的老版本,所以对应的undo log为NULL

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回滚的时候我们发现是NULL,就知道是insert增加的数据,直接执行Insert的反操作delete就可以了。

同样如果我们要修改刚insert的数据,把id=23的age改成23

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在已提交读和可重复读这两种隔离级别下,当我们去读数据的时候,不像我们前面学的串行化通过共享锁、排它锁或间隙锁来实现的,而是通过MVCC的快照读实现。