【面试题】Redo log和Undo log

Redo log

介绍Redo log之前我们需要了解一下，mysql数据操作的流程：

 上述就是数据操作的流程图，可以发现sql语句并不是直接操作的磁盘而是通过操作内存，然后进行内存到磁盘的一个同步。这里我们必须要了解一些区域：

• 缓冲池（buffer pool）：主内存中的一个区域，里面可以缓存磁盘经常操作偶的真实数据，在执行增删查改的时候，先操作缓冲池中的数据（如果缓冲池中没有数据，则从磁盘中加载并且缓存），以一定的频率刷新到磁盘当中，从而减少磁盘io，加快处理速度
• 数据页（page）：是InnoDB存储引擎磁盘管理的最单元，每页默认的大小是16kb。页中存储的是表中一行又行数据

当执行sql语句的时候，首先会操作内存中的缓冲池（首先会判断是否有操作的数据，如果没有从磁盘中加载），因为直接操作内存的性能会比操作磁盘的性能更加高，然后将操作缓冲池中的数据，同步到磁盘中，这样的目的就是可以减少磁盘的io，加快处理的速度，这样就完成了事务的持久化

但是我们需要想到一个问题，如果我们在将脏页（缓冲池的数据）的数据同步到磁盘中的时候，数据库宕机了，这个时候就会发生数据的丢失，就不能满足事务的持久化了，所以我们就需要Redo log日志来解决这样的问题

Redo Log：重做日志，纪律的是事务提交的时候的数据页的物理修改，是用来实现事务的持久性

操作的流程图如下：

redo log日志主要是分为两个部分：重做日志缓冲以及重做日志文件，前者是在内存中的，后者是在磁盘中的。当事务提交之后会把所有修改信息都存储在日志文件中，用于刷新脏页到磁盘发生错误的时候，进行数据的恢复使用

具体流程就是，当发生增删改的时候，首先会修改buffer pool中的数据，而redo log buffer会记录里面的数据页的变化，一旦日志出现了变化，就会同步到磁盘中的重做日志文件，当发现buffer pool同步数据失败的时候，可以通过日志来同步数据

但是就会有一个疑问：这样是否会拖慢操作的速度呢，不用redo log可以么，当数据页发生变化的时候直接进行内存到磁盘的同步不可以么

是可以的，但是会出现性能的问题，当大量的增删改的sql发过来的时候，内存到磁盘的同步是随机的磁盘的io，这样的性能是很低的。而redo log是顺序的磁盘io，日志文件是追加的，这样性能会提升；这种机制就叫做WAL

• 顺序 I/O（Sequential I/O）：是指读写操作的访问地址连续。在顺序 I/O 访问中，存储设备（如 HDD 硬盘）所需的磁道搜索时间显著减少，因为读/写磁头可以以最小的移动访问下一个块。数据备份和日志记录等业务通常是顺序 I/O 业务。
• 随机 I/O（Random I/O）：则是指读写操作时间连续，但访问地址不连续，随机分布在磁盘的地址空间中。产生随机 I/O 的业务有 OLTP 服务、SQL 操作、即时消息服务等

Undo log

Undo log是一个回滚日志，作用主要是包含两个：提交回滚和MVCC（多版本并发控制）。undo log和redo log记录物理日志不一样，他记录的是逻辑日志，undo log可以实现事务的一致性和原子性

• 可以认为当delete一条数据的时候，undo log会记录一条对应的insert记录，反之亦然
• 当update一条记录的时候，它记录一条对应相反的update记录。当执行rollback时，就可以从undo log中的逻辑记录读取到相应的内容并进行回滚

Redo log和undo log区别

• lredo log: 记录的是数据页的物理变化，服务宕机可用来同步数据
• lundo log ：记录的是逻辑日志，当事务回滚时，通过逆操作恢复原来的数据
• lredo log保证了事务的持久性，undo log保证了事务的原子性和一致性