5、undo log
2021-10-16 16:36:45 2 举报
Undo log是数据库系统中用于实现事务原子性和持久性的关键组件。当一个事务开始时，系统会为其创建一个undo log，用于记录该事务执行过程中产生的所有修改操作。在事务提交前，这些修改操作仅存在于内存中，并未真正写入磁盘。如果此时发生故障，系统可以通过回滚事务来撤销这些未完成的修改操作，从而保证数据的一致性和完整性。 为了实现高效的回滚操作，undo log通常采用链表或树状结构进行组织。每个修改操作都会生成一个日志条目，包含修改前后的数据值、操作类型等信息。在事务回滚时，系统会根据这些信息依次撤销修改操作，恢复数据到事务开始前的状态。
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大纲/内容
事务开始
数据：C
表ID
数据：NULL
每条数据都有两个隐藏字段
值B
id > 10 的数据有15条
trx_id=45
45
min_trx_id
提交事务
事务A
原始值
万一现在在buffer pool的一个缓存页里插入了一条数据了，执行了insert语句，然后写了一条上面的那种undo log，现在事务要是回滚了，直接就把这条insert语句的undo log拿出来。然后在undo log里就知道在哪个表里插入的数据，主键是什么，直接定位到那个表和主键对应的缓存页，从里面删除掉之前insert语句插入进去的数据就可以了，这样就可以实现事务回滚的效果了
4.查询数据为NULL
一行数据
事务A（id=50）
2.更新数据为B
45、59
5.查询结果为A
9.插入一条数据
最近一次更新这条数据的事务id
事务C
主键<列长度，列值>
事务A查询的数据结果比之前多
这行数据的 txr_id（78）大于 ReadView 中的 max_trx_id（60）说明这行数据是事务A开启之后，有一个事务更新了数据，所以对这行数据是不能查询的故事务A根据undo log版本链找到上一条undo log【事务A之前修改过的版本， txr_id（45）等于 ReadView 中的 creator_trx_id（45）】，此时直接读取之前自己修改的版本，查询的结果为A
多个事务串行执行的时候，每个事务修改一行数据，都会更新隐藏字段txr_id和roll_pointer同时之前多个数据快照对应的undo log，会通过roll_pinter指针串联起来，形成一个重要的版本链
id为50的事务A插入一条记录，此时这条数据的隐藏字段以及指向undo log如图所示roll_pointer指向一个空的undo log，因为之前这条数据是没有的
事务A（id=45）和事务B（id=59）和事务B并发执行事务A开启 ReadView 如下：
undo log日志类型
这行数据的 txr_id（59） 大于 ReadView 中的 min_trx_id（45），小于max_trx_id（60）并且59在m_ids（45、59）中说明修改数据的事务B是跟事务A同一时段并发执行然后提交的，所以对这行数据是不能查询的故事务A根据undo log版本链找到上一条undo log【trx_id（32）小于min_trx_id（45）】，此时查询结果就为X
9
roll_pointer
undo log日志编号
4.更新数据为C
值A
7
MySQL下一个要生成的事务id，就是最大事务id
2.修改值为B
1.查询结果为X
用undo log日志去回滚
trx_id=30
3
RR级别下，事务中的第一个SELECT请求才开始创建read view，而不是事务刚启动时就创建；RC级别下，事务中每次SELECT请求都会重新创建read view；
creator_trx_id
事务B
undo log（空的）
举例说明undo log版本链的机制
5.查询数据为C
生成ReadView
事务B（id=58）
事务A（id=45）
undo log日志结束位置
事务D（id=80）
事务C（id=78）
数据库表中的一条原始数据
数据：B
10.查询id>10的数据有1条（id=11的数据）
3.查询结果为X
这行数据的 txr_id 变为59，同时roll_pointer指向了修改之前生成的一个undo log
用数据A做业务处理
3.事务回滚
执行一个事务的时候，会生成一个ReadView
值C
undo log 记录更新之前这行数据为NULL，主键为X
undo log日志开始位置
这行数据的 txr_id（45）等于 ReadView 中的 creator_trx_id（45）说明这行数据是事务A自己修改的，自己修改的值是可以看到的
id=12
trx_id
事务B提交了数据，事务A查询重新生成 ReadView，数据库内活跃的事务只有事务A了这行数据的txr_id（59）虽然在min_trx_id和max_trx_id范围之间但是50不在m_ids（45、59）中说明事务B在生成本次ReadView之前就已经提交了，所以本次查询可以查到事务B修改的值
4.查询结果为B
trx_id=59
导致事务B修改的值没有了
undo log多版本链的作用：可以保存一个快照链条，读到之前的快照值通过这套 ReadView+undo log 日志链条的机制，就可以保证事务A不会读到并发执行的事务B更新的值，只会读到之前最早的值
此时数据未提交
trx_id=50
1
1.查询数据为A
事务A每次查询的这个数据的结果不同
事务C（id=69）
不可重复读：事务A在执行期间多次查询一条数据，每次都可以查到其他已经提交的事务修改过的值
事务B（id=59）
id=11
5
7.查询结果为A
m_ids
id为58的事务B修改这条数据，将值改为B此时更新之前会生成一个undo log记录之前的值，然后让roll_pointer指向这个实际的undo log回滚日志
undo log：提供回滚和多个行版本控制(MVCC)是InnoDB MVCC事务特性的重要组成部分当delete一条记录时，undo log中会一条对应的insert记录当update一条记录时，undo log记录一条对应相反的update记录当insert一条记录，undo log记录主键和一个对应的delete操作
4
max_trx_id
数据：A
60
3.查询数据为B
事务B再次查询发现数据为NULL
m_ids里最小的值
undo log版本链的机制
原始值（X）
左图对应步骤讲解
脏写：事务B修改了事务A修改过的值，但是此时事务A还没提交，当事务A回滚时，会将值变成事务A修改之前的值，导致事务B修改的值也没了
脏读：事务B查询了事务A修改过的数据，但是此时事务A还没提交，当事务A回滚时，导致事务B再次查询就读不到刚才事务A修改的数据了
1.更新数据为A
2.插入5条数据
新增数据的 txr_id（80）大于 ReadView 中的 max_trx_id（60）说明这行数据是事务A开启之后，有一个事务新增了数据，所以对这行数据是不能查询的因此事务A本次查询，还是只能查到原始值一条数据
当前事务的id
trx_id=58
undo log 数据格式
RC隔离级别基于ReadView机制实现原理当一个事务设置RC隔离级别的时候，是每次发起查询，都重新生成一个ReadView
不管别的事务如何修改数据，事务的ReadView始终是不变的
举例说明
4.更新值为A
存放此时有哪些事务在MySQL里执行还没提交
8.查询id>10的数据有1条（id=11的数据）
trx_id=80
2
指向更新这个事务之前生成的undo log
6.修改值为C
1.查询出10条数据
id > 10 的数据有10条
基于undo log多版本链实现的ReadView机制
RR隔离级别基于ReadView机制实现原理
id为69的事务C修改这条数据，将值改为C
这行数据的 txr_id（30） 小于 ReadView 中的 min_trx_id（45）说明事务A开启之前，修改这行数据的事务已经提交了，所以此时可以查到这行数据
幻读的处理方式
trx_id=78
3.查询出15条数据
2.查询数据为A
trx_id=69
trx_id=40
数据
幻读：查询到了之前查询没看到过的数据
此时事务B提交了数据
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