mysql详解之redolog的关键——幂等性-创新互联

本篇博客的前提是默认读者已经对mysql-innodb内部原理及各种概念有了比较全面的认识。过了是什么阶段，而在为什么阶段的一些深入思考（关于innoDB的基础原理概念，请期待下一篇博客）。

说到redo log，我们都会说它是物理日志（和binlog的逻辑日志做对比）。但没人解释过：为什么要用物理日志。换个马甲，显得高级？

很多文章在讲redo log时，好像有意无意的都在强调：redo log写日志时，顺序io带来的快或者能保住更多数据。这两点真的是redo log主要追求的东西吗？

想一个问题：缓冲池是不是就已经大限度的保证了mysql的处理速度？

第二个问题：当出现掉电/宕机等问题时。1.保住更多数据。 2. 保障写入数据库表不要出现“写一半”的情况。哪个更重要？

在我看来这就好像在问：蒸了一锅饭，是撒掉一碗饭严重呢，还是混入一颗老鼠屎严重。
这一秒断电和下一秒断电又什么本质的区别呢，但如果库里出现了不完整的数据那就糟心了。

所以：为解决事务而产生的innoDB，主要关注点在于：数据完整性

因为innoDB要支持事务（innodb之前的myISAm不支持事务，就不用考虑这些），而事务的两个特性：原子性(A)，持久性(D)。只有缓存无法满足。

要解决这两个问题，方案就是用日志。数据库表文件没法知道自己是否完整。同步记录日志可以通过对每一个事务加标记，来判断自身的完整性（整个数据库就是由一个个完整的事务组成的）。当把日志完整的写到磁盘的那一刻，理论上就已经满足了事务的原子性和持久性。

问：binlog不也是日志吗，是不是binlog也可以实现事务完整性。

答：是的，但比较麻烦。如果出现数据不一致，需要拿定期备份的完整数据库表文件 + binlog 就可以实现数据的事务的完整。

关于“binlog可以校验事务完整性”，可以参考 innoDB为了redo log和binlog 的一致，而引入的2pc机制。

2pc本身是不具备理论上的一致性。虽然innodb在恢复数据时应用了2pc机制，但在最后增加一步：当redo log的事务状态是未完成时，去判断一下binlog的完整性，如果binlog是完整的，就把redo log的事务状态改为已完成。这样就弥补了2pc的逻辑缺陷。同时也印证了binlog确实可以校验自身事务的完整性。

所以：log可以成为数据库表文件修复的可靠依据。

log的完整性有保证了，还得让log先写（既然有了可靠的领头大哥，小弟就得跟在大哥后面，不能走在前面自作主张）。否则如果数据库表文件的数据比log写的快，突然断电，数据库表文件里写了一些不完整数据，但log文件里还没写完，log就没办法去剔除多余数据了。这就是所谓的WAL(Write-Ahead Logging)，日志预写机制。
所以：WAL不是为了让日志多保留数据，而是在防止数据库表文件多写数据（还是事务数据完整性），以达到：当出现问题时，数据库表文件永远比log慢半拍，最后以log为准，去修正数据。

铺垫这么多，接下来终于要进入正题了：redo log为什么要用物理日志，比binlog好在哪？

如果你看过redo log产生及流程，就会知道：写redo日志和写数据是两条互不干涉的流程（只有出现意外，服务重启时，落盘的日志才开始着手抢救不完整的数据库表文件）。

也许就有人会有疑问：我知道redo日志写的快，也能保证日志的事务完整性。 可怎么保证另一边的数据落盘的完整性呢？如果数据只写了一半就中断了，手里虽然有完整的日志，如何知道从哪条数据开始恢复呢？

redo log的巧妙就在于它是物理日志。

对物理日志来说，它根本不关心从哪里开始恢复数据，而是整块覆盖。不计算，直接写答案。这样的最终答案反复写几遍都无所谓。因为物理日志具有幂等性。

反过来，如果此时手里只有binlog，那就头大了：手里虽然有完整的解题流程，却不知道从哪一步开始补作业（好像一个学渣抄作业的过程中，忘记自己抄到哪一步了）。如果人工对账一条一条分析，也许可以补上。但这件事让机器去自动完成，就会变得非常不可靠。

所以：物理日志实现了便捷可靠的修复数据

1. 要处理速度 —>有缓冲池就够了
2. 要事务原子性 —>加日志，WAL机制
3. 要实现便捷可靠的完整恢复 —>改为幂等日志（这里的物理日志或者说redo log）

至于很多文章总会强调的：redo log把随机io变为顺序io，提高了写速度。
我认为这个特性不值得特别说明。顺序io就是日志的天然特性，包括binlog在内的任何log都有这个特性（谁也不会写个日志，还东写一句，西写一句，搞一个复杂的数据结构去存）。
这个逻辑是：因为要引入事务 —>所以引入了日志 -->日志较快的顺序io速度让事务完成的速度不至于太慢（注意，只是让事务完成的不至于太慢而已。如果不用事务，速度只会更快）
所以说这就是引入事务之后，没有带来新的严重性能问题而已。

之前我们也许会把数据库表文件比作：仓库/海洋之类的。现在看来，这样的比喻还不够准确，这里比作草原/地板可能更准确。

redo log就像一块块标记了位置的瓷砖。地板具体的裂纹在哪里 并不重要。想要快速完整修复。只要拿新瓷砖，整块整块的替换就好了。

所以 redo log的关键特性就是：幂等性

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