MySQL中的undo日志类型使用
作者：在成都搬砖的鸭鸭
1、背景
事务的回滚机制是通过undo日志来实现的，我们只需要对INSRT、DELETE、UPDATE操作记录回滚日志，SELECT不需要记录回滚日志，这三种操作对应的undo日志类型不同，接下来就来讲一下不同的操作对应的不同undo日志类型。
2、事务id
【1】分配时机
事务分为只读事务和读写事务，可以通过START TRANSACTION READ ONLY语句开启一个只读事务：
只读事务不可用对普通表进行插入、删除、更新操作，但是可以对临时表进行插入、删除、更新操作，对临时表进行插入、删除、更新操作时会分配一个唯一事务id。
可以通过START TRANSACTION READ WRITE、BEGIN、START TRANSACTION语句开启一个读写事务：
读写事务中可以进行插入、删除、更新操作，并且在插入、删除、更新时会创建一个唯一事务id。
【2】生成方式
事务id是服务器内存中的一个唯一全局变量，需要分配事务id时，就把该变量值加1分配给该事务，当该值为256的倍数时，就将该变量的值存到系统表空间的页号为5属性为Max Trx ID占用8个字节的页中，当服务器下次重启时，将该值加上256再赋值给全局变量。
【3】隐藏列
之前讲过行的组成包含了隐藏列，由三个字段组成：row_id、trx_id、roll_pointer，这3个字段含义如下：
row_id：不一定存在，如果没有主键和唯一索引才存在。trx_id：此条记录对应的事务id。roll_pointer：指向最新的undo日志。
3、INSERT操作对应的undo日志
【1】TRX_UNDO_INSERT_REC类型
插入一条记录，我们要将其回滚的话，最主要根据其主键将它删掉就可以，插入操作对应的回滚undo日志类型就为TRX_UNDO_INSERT_REC，其组成结构如下：
字段含义如下：
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| end of record | 下一条redo日志 |
| undo type | 日志类型，也就是TRX_UNDO_INSERT_REC |
| undo no | undo日志编号，在事务中执行插入、删除、更新操作时从0开始递增 |
| table id | 表唯一id |
| 主键列的存储空间大小和实际值列表 | 主键可以由多个列组成，所以这里以一个列表去存储 |
| start of record | 本条redo日志地址 |
4、DELETE操作对应的undo日志
【1】delete mark阶段
页面中的行记录会根据记录头中的next_record属性组成单向链表，再根据delete_mask的标志是否删除，细分成正常记录链表和垃圾链表，页的Page Header有一个PAGE_FREE的属性，指向垃圾链表的头节点，当我们删除一条正常记录时，会先经历delete mark阶段：
将正常记录链表中被删除记录的delete_mask设置为1，但不会加入垃圾链表，在事务提交之前一直都在正常记录链表中，只是改变标志位。
【2】purge阶段
当事务提交之后，就会进入purge阶段：
后台会有线程把正常记录链表中被删除的记录移动到垃圾链表头节点处，然后更新页面中的一些其它属性：用户记录数量PAGE_N_RECS、上次插入记录位置PAGE_LAST_INSERT、垃圾链表头节点指针PAGE_FREE、页面中可重用的字节数量PAGE_GARBAGE等。
【3】TRX_UNDO_DEL_MARK_REC类型
删除操作对应的undo日志类型为TRX_UNDO_DEL_MARK_REC，其结构如下：
字段含义如下：
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| end of record | 下一条redo日志地址 |
| undo type | 日志类型，这里是TRX_UNDO_DEL_MARK_REC |
| undo no | undo日志编号 |
| table id | 表id |
| info bits | 记录头信息前4个比特位的值以及record_type的值 |
| old trx_id | 该记录对应上一条undo日志的事务id |
| old roll_pointer | 该记录对应上一条redo日志地址 |
| 主键列的存储空间大小和实际值列表 | 主键可以由多个列组成，所以这里以一个列表去存储 |
| index_col_info len | 索引列信息占用大小 |
| 索引列位置存储空间大小和实际值列表 | 相比于主键信息多了一个位置信息 |
| start of record | 代表本条redo日志 |
5、UPDATE操作对应的undo日志
【1】不更新主键
不更新主键的方式分为就地更新和先删除旧记录，再插入新记录，这两种更新方式对应的undo日志类型都为TRX_UNDO_UPD_EXIST_REC，就地更新指的是：
更新的列更新前后占用的存储空间都一样大，就直接在旧记录上进行更新。
先删除旧记录，再插入新记录指的是：
更新的列更新前后有一个列存储空间发送变化，就将旧的记录直接移动到删除链表，然后判断更新之后的记录占用的空间小于原来的空间，那就直接重用垃圾链表中的空间；否则就在页面分配一块新的空间，如果空间不够，就进行页分裂，再插入新记录。
TRX_UNDO_UPD_EXIST_REC类型结构如下：
其字段含义如下：
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| end of record | 下一条redo日志地址 |
| undo type | 日志类型，这里是TRX_UNDO_UPD_EXIST_REC |
| undo no | undo日志编号 |
| table id | 表id |
| info bits | 记录头信息前4个比特位的值以及record_type的值 |
| old trx_id | 该记录对应上一条undo日志的事务id |
| old roll_pointer | 该记录对应上一条redo日志地址 |
| 主键列的存储空间大小和实际值列表 | 主键可以由多个列组成，所以这里以一个列表去存储 |
| n_updated | 更新列的数量 |
| 被更新列更新前位置存储空间实际值列表 | 更新前的列的位置、存储空间、实际值 |
| index_col_info len | 索引列信息占用大小 |
| 索引列位置存储空间大小和实际值列表 | 相比于主键信息多了一个位置信息 |
| start of record | 代表本条redo日志 |
【2】更新主键
更新主键的场景会前后产生两条undo日志，分别为删除旧记录对应的TRX_UNDO_DEL_MARK_REC类型undo日志和插入新记录对应的TRX_UNDO_INSERT_REC类型undo日志。
6、总结
本文主要讲解了插入、删除、更新分别对应的undo日志结构，根据产生的这些undo日志就能进行事务回滚，具体的回滚方式后面再进行讲解。
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。