一、前言
在整理undo log筆記前我感覺它應該是在 undo、redo、bin log三者中需要整理的內容最少的。但是實際上並不是想象的那麼簡單。
關於undo log需要整理的兩大塊知識點分別是：
1、簡介undo log、truncate、以及undo log如何幫你回滾事物（本篇分享）
2、undolog鏈條、ReadView、以及undo log如何幫你實現MVCC多版本併發控制（明天分享）
二、undo log表空間
如果你看了白日夢前面的分享的筆記，你肯定知道了什麼表空間。其實所謂的表空間其實是真實存在於磁碟上的資料檔案。而這裡的所說的undolog表空間其實就是磁碟上專門存放undo log的檔案。
表空間由很多 segment（段） 組成，而這眾多的段中有一種就是 undo segment。
預設情況下undo segment 會存放於系統表空間中，或者說undo log預設會記錄在共享表空間檔案中（檔案真實存在）。
但是MySQL也提供了引數，讓你可以控制MySQL講undo log寫入到單獨的表空間檔案中去。尤其是當你使用SSD這種儲存時，尤為推薦將undo log從共享表空間中拿出去。
三、關於undo log預設的配置
預設情況下undo log tablespace個數是0，也就是說如果你不干涉MySQL的配置。那麼MySQL就會幫你將undo log記錄到共享表空間中。
MySQL預設的配置檔案 my.cnf 長下面這樣：
如果你現在僅僅是安裝了MySQL，而不曾啟動過mysql，那你去datadir中檢視會發現它只是個空目錄。
但是當你啟動過MySQL之後，再去這個datadir中檢視會發現裡面多了很多檔案，其中就包括共享表空間檔案ibdata1（但是沒有undolog表空間檔案）。如下：
四、如何將undo log放到單獨的表空間
如果你想將undo log拿到undo log表空間檔案中。那你可以像下面這樣修改MySQL的配置檔案my.cnf
修改完後通過如下命令啟動mysql
systemctl start mysqld.service
但是你會發現啟動不了，如果你去排查原因就會發現：因為曾經初始化過 datadir 目錄中的檔案，你新增的新配置innodb_undo_tablespaces和原來的配置是衝突的，需要開闢新的表空間檔案，所以導致啟動失敗。
解決的方式：簡單粗暴的將換個datadir檔案就好啦，所以如果你從一開始就想將undolog拿到單獨的表空間中，那麼最好從一開始就將這個配置新增進去，否則還是挺麻煩的。
本文是MySQL專題第14篇，全文近100篇
本文是第14篇，全文近100篇，點選檢視目錄
五、rollback segment
提到了undo log，就不得不說roll back segment這個知識點了。它並不難理解，你可以閱讀下面的介紹瞭解一下。
InnoDB儲存引擎會先初始化好rollback segment（回滾段），在每個回滾段中會記錄N個undo log segment，而我們說的undo log就是在 undo log segment中申請出來的！
在早期的InnoDB版本中只有一個rollback segment，因此在同一時刻它支援的線上事物的上限被限制在1024個。
在MySQL5.7中回滾段已經支援到了128個（上限是128）。其中32個分配給臨時表空間。剩下的96個回滾段可以分配給修改常規表中資料的事務。
使用者可以通過引數innodb_rollback_segments調整回滾段的數量。
另外，我們上面提到的： 每個回滾段中都記錄了N個undolog segment， 這裡的N和資料頁大小有關
| InnoDB頁面大小 | 回滾段中的撤消插槽數（InnoDB頁面大小/ 16） |
|---|---|
| 4096 (4KB) | 256 |
| 8192 (8KB) | 512 |
| 16384 (16KB) | 1024 |
| 32768 (32KB) | 204 |
| 65536 (64KB) | 4096 |
六、什麼是undo log truncate
truncate意為：截斷
其實結合 truncate table sql，就能更好的理解這個概念。當你不需要某個表中的資料時，你可以執行truncate sql將表中的資料清空掉。同樣的undo log的truncate機制本質上就是為undo log 表空間檔案瘦身，將不需要的undo log清理掉。
在MySQL 5.6(包括5.6)之前Undo tablespace裡面的undo資料檔案是無法收縮的。也就是說在例項的執行過程中如果遇到有大的事務，會把undo log的檔案撐的非常大。浪費大量的空間甚至會把磁碟打爆。同時也增加了資料庫物理備份的時間。
在MySQL5.7中允許使用者線上truncate undo log
七、如果做 undo log truncate
前提：必須使用獨立的undo表空間
然後配合如下的引數輔助：
建立資料表：
create table test (
id int primary key auto_increment,
name varchar(64)
);
然後不斷的往這個測試表中插入資料
insert into test(name) values(repeat('a',64));
insert into test(name) select name from test;
一邊插入一邊觀察undo 表空間檔案的變化：你會發現undo003這個表空間檔案已經超過了引數：innodb_max_undo_log_size=100M 指定的範圍，意味著這個undolog已經被標記為可回收了。
當事物提交時，undo log並不會被立即刪除，因為可能存在其它的事物需要使用undo log將資料回滾到之前的版本。最終是否可以刪除undo log由purge執行緒決定。
為了讓pruge執行緒執行，可以執行如下的sql
delete from test limit 1;
八、undo log的型別
undo log有兩種型別，分別是 insert undo log 和 update undo log。
前者記錄的是insert 語句對應的undo log。
後者對應的是 update、delete 語句對應的undo log。
九、insert undo log 長啥樣？
對於 insert 型別的sql，會在undo log中記錄下方才你insert 進來的資料的ID，根據ID完成精準的刪除。
insert 型別的undo log長下面這樣：
可能你打眼一看上圖就能知道各部分都有啥用。
但是，不知道你會不會納悶這樣一個問題：不是說對於insert 型別的undo log MySQL記錄的是方才插入行ID嗎？怎麼上圖整出來的了這麼多Col1、Col2、Col2。
其實是MySQL設計的很周到，因為它是針對聯合主鍵設計的。
十、一條update undo log 長啥樣？
一條update sql對應undolog長如下這樣。
其實我感覺沒必要記住這個圖，記住了也會忘。大概看一下它長什麼樣子就好。
重點是下面會分享的，undo log鏈條，並且你得知道這個鏈條可以幫你實現事務的回滾
十一、事物是如何回滾的？（undo log 鏈條）
舉個例子：
對於 insert 型別的sql，會在undo log中記錄下方才你insert 進來的資料的ID，當你想roll back時，根據ID完成精準的刪除。
對於delete型別的sql，會在undo log中記錄方才你刪除的資料，當你回滾時會將刪除前的資料insert 進去。
對於update型別的sql，會在undo log中記錄下修改前的資料，回滾時只需要反向update即可。
對於select型別的sql，別費心了，select不需要回滾。
先看一個簡單的insert undo log 鏈條
有一個注意點：因為單純的insert sql不涉及多MVCC的能力。
所以一旦事務commit，這條insert undo log就可以直接刪除了。
再看一個update型別的undo log
為了方便畫圖，重點突出鏈條的概念我省略了update undo log的部分內容
一個事物A開啟後插圖了一條記錄：name = tom，MySQL會記錄下這樣一條undo log
隨後先後來了兩個事物：
事物B，事物ID=61，它執行sql將name 改成jerry。
事物C，事物ID=62，它執行sql將name 改成tom。
於是MySQL記錄下這樣一條新的undo log
你可以看到，MySQL會將對一行資料的修改undo log通過DATA_ROLL_ID指標連線在一起形成一個undo log連結串列鏈條。這樣事物C如果想回滾，他會將資料回滾到事物B修改後的狀態。而事物B想回滾他會將資料回滾到事物A的狀態。
十二、問個問題
在前面的文章中有專門的介紹：表空間、資料表、資料區、資料頁。
表空間、資料頁存在於物理層面。SQL想要修改的資料表、id=xxx的行都是邏輯上的。
而 undo log 幫你做的是邏輯上的資料回滾，而不是物理（資料頁）上是資料回滾。
其實在邏輯層和物理層都能回滾。
那，你有沒有想過為什麼undo回滾的層面要設定在邏輯層而不是物理層的資料頁級別？
原因你可以這樣想：假如一個資料頁中存了300行資料，而你的update語句其實可能僅僅是更新了這個資料頁中的一行。但是資料庫可不一定是你自己在用！很可能有其他的使用者也在使用並且修改了該資料頁中的另外200行。那這時如果你基於資料頁層面回滾，豈不是會將別人的不想回滾的資料給改錯？
十三、補充：
在MySQL5.6、MySQL5.7版本中可以通過innodb_undo_tablespaces引數配置redo log表空間檔案的個數，但是官網也有介紹這個引數在未來的MySQL版本中將會被廢棄，在MySQL8.0中初始化MySQL例項時會建立兩個預設的撤消表空間，並且可以使用CREATE UNDO TABLESPACE語法建立其他撤消表空間 。
但是不管怎麼樣，如果你使用的是MySQL5.7還是推薦使用這些引數以及開啟undo log的自動truncate。
參考：
《MySQL技術內幕》
https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-undo-logs.html
https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-undo-tablespaces.html
https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/glossary.html#glos_undo_tablespace
本文是MySQL專題第14篇，全文近100篇
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