什么是 Redo Log ？

一、定义

Redo Log（重做日志） 是 MySQL 数据库中的一种日志文件，用于记录对数据页的修改操作， 它的主要作用是确保事务持久性 和 崩溃恢复能力。

当数据库发生故障时，Redo Log 可以确保已提交的事务不会丢失，即使这些事务的修改尚未写入磁盘。

二、Redo Log 的作用

• 事务持久性保证：确保已提交的事务被记录在日志中，即使数据页尚未写入磁盘

• 崩溃恢复：在数据库崩溃后，通过 Redo Log 重放日志，将未持久化的数据恢复到最新状态

三、Redo Log 的工作原理

Redo Log 的工作流程可以分为以下几个步骤：

1、事务开始：

• 当一个事务开始时，MySQL 会为该事务分配一个日志空间，用于记录该事务的修改操作

2、记录修改操作：

• 当事务对数据页进行修改时，MySQL 会将修改操作 （如“将第 X 页的第 Y 行从 A 改为 B”）记录到 Redo Log 中

3、日志刷盘（Flush to Disk）：

• 为了保证持久性，MySQL 会定期将 Redo Log 写入磁盘（称为 日志刷盘）。

• 刷盘的时机包括：

  • 事务提交时（commit）。

  • 后台线程定期刷盘。

  • 系统空闲时。

4、事务提交：

• 当事务提交时，MySQL 会确保该事务的 Redo Log 已经写入磁盘，然后才返回提交成功

5、崩溃恢复：

• 如果数据库崩溃，MySQL 会在启动时读取 Redo Log，并重放日志中的操作，将未持久化的数据恢复到最新状态。

四、Redo Log 的存储结构

Redo Log 通常由多个固定大小的日志文件组成，形成一个循环写入的日志组。

例如，默认情况下，MySQL 会创建两个 Redo Log 文件（ib_logfile0 和 ib_logfile1），每个文件大小为 48MB（可配置）。

• 循环写入：

  • Redo Log 采用循环写入的方式，当当前日志文件写满时，会切换到下一个日志文件继续写入。

  • 如果所有日志文件都写满，则覆盖最早的日志文件。

• 检查点（Checkpoint）：

  • 为了减少崩溃恢复时的工作量，MySQL 会定期将脏页（已修改但未写入磁盘的数据页）写入磁盘，并更新检查点。

  • 检查点是一个标记，表示 Redo Log 中哪些部分已经被持久化到磁盘。

五、Redo Log 与 Bin Log 的区别

特性	Redo Log	Bin Log
用途	确保事务持久性和崩溃恢复	数据备份、主从复制
记录内容	数据页的修改操作	SQL 语句或二进制格式的变更
写入方式	顺序写入，循环使用	顺序写入，不循环
刷盘时机	事务提交时、后台线程定期刷盘	事务提交时、每条语句（根据配置）
存储位置	InnoDB 引擎专用（ib_logfileX）	独立文件（bin.log）

六、Redo Log 的配置参数

1、innodb_log_file_size：

• 每个 Redo Log 文件的大小，默认值为 48MB

• 增大该值可以减少日志切换的频率，但会增加单次刷盘的时间

2、innodb_log_files_in_group：

• Redo Log 文件的数量，默认值为 2

• 增大该值可以提高日志切换的间隔时间

3、innodb_flush_log_at_trx_commit：

• 事务提交时 Redo Log 的刷盘机制

• 可选值：

  • 0：事务提交时不刷盘，依赖后台线程定期刷盘（性能高，但风险较大）

  • 1：事务提交时立即刷盘（最安全，但性能较低）

  • 2：事务提交时写入日志缓冲区，并强制文件系统同步（折中方案）

七、Redo Log 的示例

假设有一个事务执行以下操作：

1、更新表 users 中用户 ID 为 1 的姓名

2、插入一条新记录到表 orders

Redo Log 的记录可能如下：

在事务提交时，会将 Redo Log 日志刷盘到磁盘中。如果数据库崩溃，MySQL 会读取 Redo Log 并重放这些操作，确保数据一致性。