undo log和事务回滚

一、rollback segment

提到了undo log，就不得不说roll back segment了。
InnoDB存储引擎会先初始化好rollback segment（回滚段），在每个回滚段中会记录N个undo log segment，而我们说的undo log就是在undo log segment中申请出来的！
在早期的InnoDB版本中只有一个rollback segment，因此它支持的并发事务的上限是1024个。
在MySQL5.7中回滚段已经支持到了128个（上限是128）。其中32个分配给临时表空间。剩下的96个回滚段可以分配给修改常规表中数据的事务。可以通过参数innodb_rollback_segments调整回滚段的数量。
另外，上面提到的“每个回滚段中都记录了N个undolog segment”， 这里的N和数据页大小有关：

二、undo log truncate

结合 truncate table sql，就能更好的理解这个概念。当你不需要某个表中的数据时，你可以执行truncate sql将表中的数据清空掉。同样的undo log的truncate机制本质上就是为undo log 表空间文件瘦身，将不需要的undo log清理掉。
在MySQL 5.6(包括5.6)之前undo tablespace里面的undo数据文件是无法收缩的。也就是说在实例的运行过程中如果遇到有大的事务，会把undo log的文件撑的非常大。浪费大量的空间甚至会把磁盘打爆，同时也增加了数据库物理备份的时间。
在MySQL5.7中允许用户在线truncate undo log。

2.1 undo log truncate实现

前提：必须使用独立的undo表空间，然后配合如下的参数辅助：

创建数据表：

create table test (
    id int primary key auto_increment, 
    name varchar(64)
);

然后不断的往这个测试表中插入数据

insert into test(name) values(repeat('a',64));
insert into test(name) select name from test;

一边插入一边ll -lh观察undo 表空间文件的变化：你会发现有个undo00X表空间文件已经超过了参数：innodb_max_undo_log_size=100M 指定的范围，意味着这个undolog已经被标记为可回收了。

当事务提交时，undo log并不会被立即删除，因为可能存在其它的事务需要使用undo log将数据回滚到之前的版本。最终是否可以删除undo log由purge线程决定。
为了让pruge线程运行，可以执行如下的sql：

delete from test limit 1;

执行完后，undo log会瘦身成功。

三、undo log

undo log有两种类型，分别是 insert undo log 和 update undo log。

3.1 insert undo log

insert 类型的sql，会在undo log中记录下方才你insert 进来的数据的ID，根据ID完成精准的删除。

3.2 update undo log

四、事务是如何回滚的？（undo log 链条）

4.1 insert undo log 链条

对于 insert 类型的sql，会在undo log中记录方才你insert进来的数据的ID，当你想roll back时，根据ID完成精准的删除。

有一个注意点：因为单纯的insert sql不涉及多MVCC的能力。所以一旦事务commit，这条insert undo log就可以直接删除了。

4.2 update undo log 链条

4.2.1 delete类型的sql

对于delete类型的sql，会在undo log中记录方才你删除的数据，当回滚时会将删除前的数据insert。

4.2.2 update类型的sql

对于update类型的sql，会在undo log中记录修改前的数据，回滚时只需要反向update即可。
一个事务A开启后插图了一条记录：name = tom，MySQL会记录下这样一条undo log

随后先后来了两个事务：

• 事务B，事务ID=61，它执行sql将name 改成jerry。
• 事务C，事务ID=62，它执行sql将name 改成tom。

于是MySQL记录下这样一条新的undo log：

可以看到，MySQL会将对一行数据的修改undo log通过DATA_ROLL_ID指针连接在一起形成一个undo log链表链条。这样事务C如果想回滚，他会将数据回滚到事务B修改后的状态。而事务B想回滚他会将数据回滚到事务A的状态。

4.3 回滚是逻辑层面的

表空间、数据页存在于物理层面。SQL想要修改的数据表、id=xxx的行都是逻辑上的。
undo log 帮你做的是逻辑上的数据回滚，而不是物理（数据页）上是数据回滚。

补充

在MySQL5.6、MySQL5.7版本中可以通过innodb_undo_tablespaces参数配置redo log表空间文件的个数，但是官网也有介绍这个参数在未来的MySQL版本中将会被废弃，在MySQL8.0中初始化MySQL实例时会创建两个默认的撤消表空间，并且可以使用CREATE UNDO TABLESPACE语法创建其他撤消表空间 。

但是不管怎么样，如果你使用的是MySQL5.7还是推荐使用这些参数以及开启undo log的自动truncate。