mysql innodb redo log何时同步到数据库行里,问题不是redo log何时落盘,而是redo log 落盘后怎么同步到一行数据里的?

mysql innodb redo log何时同步到数据库行里,问题不是redo log何时落盘,而是redo log 落盘后怎么同步到一行数据里的?

InnoDB存储引擎将更新操作写入事务的Redo Log后,它并不会立即同步到对应行数据。而是以以下过程完整流程:

  1. 更新缓冲池:首先,更新操作会被写入内存中的 Buffer Pool,是InnoDB存储引擎的主要数据缓存。在内存中,它被认为是“已经提交但尚未持久化到磁盘”的数据;
  2. 写入Redo Log:此时,更新操作会被写入Redo Log文件。Redo Log是一个循环的,预分配的日志空间,记录了所有正在进行中和完成的事务的物理操作。
    在写入Redo Log后,操作就被确认为持久化到磁盘;
  3. 延迟写回数据页:随后,InnoDB会利用合适的时机,例如检查点(Checkpoint)或者其他I/O操作的发生的时候,来将对应的数据写回到磁盘的数据页中。
    这个过程就是“延迟写回”(Deferred Writing)或“脏页刷新”;
    • 检查点是指为了定期刷新内存中的数据页,InnoDB会将一部分被修改的数据页刷新到磁盘上;
    • 脏页刷新是指当需要淘汰使用频率较低的数据页时,InnoDB会将这些页中的脏数据写回到磁盘。
  4. 数据和Redo Log同步:当对应的数据页被写回到磁盘后,Redo Log中相应的更新操作就会同步到该行数据。这时候数据和Redo Log已经一致,并保持了持久性。

需要注意数据页和Redo Log之间的同步是异步进行的,即Redo Log写入和数据页刷新不一定同时发生。
所以在异常情况下(如掉电或崩溃),尚未将更新操作完全刷新到磁盘的数据可能会丢失。但由于事务日志的存在,可以使用Redo Log来恢复数据的一致性。

这种方式的好处是可以提高性能,通过将I/O操作减少到最低限度,以及将写入操作合并为批量提交。
但它也带来了一定程度的风险,可能在发生故障时导致数据丢失。因此,在应用程序中,适当的配置和调整与数据一致性和可靠性相关的参数是有必要的

参考ChatGPT回答
当MySQL的InnoDB存储引擎执行事务时,它会先将事务的操作记录到redo log中,然后再将操作应用到内存中的数据页上。这个过程可以简单地描述为:

在事务开始时,将事务的操作记录到redo log中。redo log是一个循环的日志文件,它记录了所有已提交的事务操作。
在事务进行过程中,将操作应用到内存中的数据页上,这样就可以提高查询性能。
当事务提交时,将redo log中的操作同步到磁盘上的数据文件中,这个过程称为redo log落盘。这确保了即使数据库发生故障,redo log中的操作也可以被恢复。
在数据库重启后,InnoDB会根据redo log中的操作进行恢复,将数据重新应用到内存中。
在进行数据恢复时,InnoDB会按照redo log的顺序将操作应用到内存中的数据页上,以保证数据的一致性。这个过程称为redo log的重做。一般情况下,redo log的重做是由后台线程来完成的,因此在事务提交后并不会立即将操作同步到数据行中,而是由后台线程在适当的时候进行同步。

需要注意的是,MySQL的InnoDB存储引擎还有一个Undo log,用于在事务回滚或崩溃恢复时撤销已经进行的操作。Undo log记录了事务的旧值,用于回滚或恢复操作。

  • 关于该问题,我找了一篇非常好的博客,你可以看看是否有帮助,链接:MySQL · 引擎特性 · InnoDB redo log
  • 除此之外, 这篇博客: mysql优化十四:InnoDB 引擎底层事务的原理中的 Redo log 的作用 部分也许能够解决你的问题, 你可以仔细阅读以下内容或跳转源博客中阅读:
  • InnoDB 存储引擎是以页为单位来管理存储空间的,我们进行的增删改查操作其实本质上都是在访问页面(包括读页面、写页面、创建新页面等操作)。在Buffer Pool 的时候说过,在真正访问页面之前,需要把在磁盘上的数据页缓存到 Buffer Pool 之后才可以访问。但是事务又强调持久性,就是说对于一个已经提交的事务,即使系统发生了崩溃,这个事务对数据库中所做的更改也不能丢失。
    如果我们修改数据,这个数据在buffer pool 中已经修改了,事务也提交了。如果宕机了那么数据库磁盘上的数据不一定是我们修改后的数据,也有可能是修改前的数据,取决于宕机前buffer pool 的数据有没有写入磁盘。这样就可能造成数据丢失。

    那么如何保证这个持久性呢?
    一个很简单的做法就是在事务提交完成之前把该事务所修改的所有页面都刷新到磁盘,但是这个简单粗暴的做法有些问题:

    1. 刷新一个完整的数据页太浪费了
      数据库是以页为单位写入,一个数据页16Kb,然而我可能只修改了一个字段,大小可能只有一个字节。那么这样做性能是不是大打折扣。
    2. 随机 IO 刷起来比较慢
      一个事务可能包含很多语句,即使是一条语句也可能修改许多页面,该事务修改的这些页面可能并不相邻,这就意味着在将某个事务修改的 Buffer Pool 中的页面刷新到磁盘时,需要进行很多的随机 IO,随机 IO 比顺序 IO 要慢,尤其对于传统的机械硬盘来说。

    那么要怎么做呢?
    我们要做的是让事务提交后对数据库的修改永久生效,没必要把整个数据页都写入磁盘。我们只要记录那个页面修改了哪些记录,修改的记录值是什么,比方说某个事务将系统表空间中的第 100号页面中偏移量为 1000 处的那个字节的值 1 改成 2
    我们只需要记录一下:将第 0 号表空间的 100 号页面的偏移量为 1000 处的值更新为 2。
    这样我们在事务提交时,把上述内容刷新到磁盘中,即使之后系统崩溃了,重启之后只要按照上述内容所记录的步骤重新更新一下数据页,那么该事务对数据库中所做的修改又可以被恢复出来,也就意味着满足持久性的要求。

    上述记录的内容就是redo log。使用redo log 的好处在于:

    1. redo 日志占用的空间非常小
      存储表空间 ID、页号、偏移量以及需要更新的值所需的存储空间是很小的。
    2. redo 日志是顺序写入磁盘的
      在执行事务的过程中,每执行一条语句,就可能产生若干条 redo 日志,这些日志是按照产生的顺序写入磁盘的,也就是使用顺序 IO
  • 以下回答由chatgpt基于相关博客总结生成:

    在MySQL InnoDB中,redo log会在以下情况下与数据库行同步:

    1. 在事务提交时:当事务提交时,redo log会将事务对数据页的修改记录同步到磁盘中的redo log文件中。这时会触发将redo log缓存中的数据写入磁盘中的redo log文件,以保存事务的修改结果。

    2. 定期刷新:MySQL的Master Thread线程会每隔一段时间向磁盘中写入redo log日志。默认情况下,每秒钟会将日志缓冲中的数据刷新一次到磁盘中的redo log文件,保证数据的一致性和持久性。

    要注意的是,redo log的同步与innodb_flush_log_at_trx_commit参数的设置有关。该参数有三个值: - 0:事务提交时不写redo log,而是异步写入文件系统缓存中,可能会导致事务数据的丢失。 - 1:事务提交时将redo log同步写到磁盘上,并伴随fsync调用,保证数据一致性程度最高,保证持久性。 - 2:事务提交时将redo log异步写到文件系统缓存中,不会执行fsync操作。

    根据参数的不同设置,在事务提交时,redo log的同步和刷新操作也会有所不同。

    以下是一个具体的解决方案示例,以Python脚本为例:

    import pymysql
    
    # 连接数据库
    conn = pymysql.connect(host='localhost', port=3306, user='root', password='password', db='mydb')
    cursor = conn.cursor()
    
    # 执行一系列修改数据库行的操作,例如插入、更新、删除等
    sql1 = "INSERT INTO mytable (col1, col2) VALUES ('value1', 'value2')"
    sql2 = "UPDATE mytable SET col2='new_value' WHERE col1='value1'"
    sql3 = "DELETE FROM mytable WHERE col1='value1'"
    cursor.execute(sql1)
    cursor.execute(sql2)
    cursor.execute(sql3)
    
    # 提交事务,同时将redo log同步到数据库行
    conn.commit()
    
    # 关闭数据库连接
    cursor.close()
    conn.close()
    

    在上述示例中,先连接数据库并获取游标,然后执行一系列修改数据库行的操作,例如插入、更新、删除等,最后调用commit()方法提交事务,这时redo log会将事务对数据页的修改记录同步到磁盘中的redo log文件中,并刷新到数据库行中。

    如果innodb_flush_log_at_trx_commit参数的值为0或2,事务提交时不会立即将redo log同步到磁盘,而是写入文件系统缓存中。在这种情况下,可以通过调用flush()方法强制将数据刷新到磁盘:

    # 提交事务,同时将redo log异步写入文件系统缓存
    conn.commit()
    
    # 刷新数据到磁盘
    conn.flush()
    

    请注意,以上示例只是一个通用的解决方案示例,具体使用方法可能因具体的编程语言和数据库驱动而有所不同。实际使用时,请根据自己的需求和具体的编程环境来调整代码。