MySQL百问系列：Undo log 作用

问题

undo log是干什么用的？
undo log 版本链
undo log 存放在那里，什么时候会被释放？

支持回滚和MVCC

我们知道innodb 支撑事务。那么事务其中一个功能是需要支持回滚。
事务中可能设计到增，删，改等操作。那么回滚如和实现呢？

如果事务中新增了一条记录，那么我们记录下这条新增的主键，回滚的时候删除即可。
如果事务中删除了一条记录，那么我们记录下记录的所有信息，回滚的时候原样插入即可。
如果事务中修改了一条记录，那么我们要记录原来的信息，回滚的把原来的信息更新回去就好了。

undo log 就是记录这些用于回滚的信息。
那么MVCC 为什么也是靠undo log来实现的呢？
也许你听说过聚簇索引每条记录有个隐藏字段叫row_id，他的作用是如果不指定主键，它就变成了系统内部的自增主键。同时其实每条记录还有两个字段一个是trx_id,一个是roll_pointer.这个两个字段就是用来实现MVCC功能。

trx_id: 修改当前记录的事务id。
roll_pointer:只向一个undo log。

每一条undo log记录当然也有trx_id, 和roll_pointer字段。

准备工作：

CREATE TABLE `student` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(255) NOT NULL,
  `age` int(11) NOT NULL,
  `addresss` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '',
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `index_age` (`age`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8;

INSERT student VALUES (1,'张一',1,'ssss'),(2,'张二',2,'ssss');

聚簇索引内容类似于一下：

id	name	age	address	trx_id	roll_pointer
1	张一	1	ssss	10	insert_undo_log 地址
2	张二	2	ssss	10	insert_undo_log 地址

undo log类似于一下：

id	name	age	address	trx_id	roll_pointer	undo id
1	张一	1	ssss	10	空	0
2	张二	2	ssss	10	空	1

undo id 的在同一个事务中依次递增的。

update set age=10 where id = 1； #更新语句一
update set age=20 where id = 1； #更新语句二

id	name	age	address	trx_id	roll_pointer	undo id
1	张一	1	ssss	20	指向上一条insert log 地址	0
1	张一	10	ssss	21	上一条undo log 地址	0

几点说明：

insert log 在上一个插入事务结束后，会被回收，释放。
更新语句一，roll_pointer 会保存上一条插入的insert log。同时保存更新前的信息。
因为是自动提交事务模式，所以2个update，会产生2个不同的trx_id。
真实的update log 记录的信息结构要复杂的多，会分更新主键，和不更新主键的情况。这里不详细展开。
这种一条条undo log 依据roll_pointer形成的链式结构，就是版本链。

undo log 存放在哪？

在MYSQL 5.6 之后，可以为undo log 分配独立的表空间。
默认表空间的数量为2个，可以设置innodb_undo_tablespaces 来增加数量。
每个表空间又被分为多个回滚段（rollback segment），回滚段的数量可以查看innodb_undo_logs。
每个回滚段就存放了undo log 页。
如果undo log 对应的事务都已经是执行完毕，或者回滚结束的。那么对应的undo log 空间就可以被回收了。
假设有一个长事务，迟迟未被提交，或回滚，那么undo log 会越来越大。严重的会直接导致服务器磁盘空间爆满。所以如果突然服务器磁盘空间使用量快速上升，也可以查看下是否有长事务没有提交，导致undo log占用很大磁盘空间。

总结

undo log 两大作用：

保障事务的原子性。事务中的所有更新语句，要么全被执行，要么全被回滚。通过将同一个trx_id 的undo log 就可以实现回滚同一事务的所有更新语句了。
提供版本链，支持MVCC。undo log 链为实现MVCC 提供了底层的物质基础。为了实现MVCC ,还需要借助Read View 。后续详细讲解MVCC中会详细聊到。