快手一面:一次Insert操作,MySQL的几种Log的写入顺序?

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在 MySQL InnoDB 存储引擎中,一次 INSERT 操作涉及 Undo Log(撤销日志)、Redo Log(重做日志)、Binlog(归档日志) 三种日志,它们的写入顺序如下:

日志作用对比

Undo Log

记录

修改前的数据

,用于回滚

InnoDB 内部

事务回滚、MVCC

Redo Log

记录

数据修改

,保证事务

持久化

InnoDB 内部

崩溃恢复

Binlog

记录

逻辑操作(SQL 语句或行变更)

MySQL Server 层

主从复制、数据恢复

1. INSERT 操作的日志写入顺序

sql
Undo Log → Redo Log (prepare) → Binlog → Redo Log (commit)

执行流程

  1. 写入 Undo Log记录修改前的数据(但 INSERT 操作不涉及回滚前的数据,因此 Undo Log 仅用于 MVCC)。Undo Log 主要用于 事务回滚,以及支持 快照读(MVCC) 。
  2. 写入 Redo Log(Prepare 阶段)记录本次事务的变更(但未提交)。Redo Log 采用 WAL(Write-Ahead Logging) 机制,先记录日志,再修改数据。进入 prepare 状态,表示事务已经执行,但尚未提交。
  3. 写入 Binlog记录 INSERT 语句或行数据到 Binlog(归档日志)。Binlog 主要用于主从复制和数据恢复。Binlog 以追加写(append-only) 方式记录,并最终刷盘。
  4. 提交 Redo Log(Commit 阶段)事务正式提交,Redo Log 进入 commit 状态,标志事务完成。MySQL 崩溃时,如果 Redo Log 处于 commit 状态,则事务可恢复,否则回滚。

2. 为什么采用这个顺序?

  1. Undo Log 先写入Undo Log 记录数据的 旧值,在事务回滚或 MVCC 需要时使用。必须在事务开始前写入,以便回滚时能正确恢复数据。
  2. Redo Log 采用两阶段提交(2PC)先写 Redo Log(Prepare): 记录事务的物理变更,保证 MySQL 崩溃后数据可恢复。但事务尚未提交,避免未写入 Binlog 时崩溃导致数据不一致。再写 Binlog: 先写 Binlog,确保所有变更都可用于 主从复制 和 灾难恢复。避免 Redo Log 提交后 MySQL 崩溃,导致主库和从库数据不一致。最后提交 Redo Log(Commit): 事务正式提交,确保数据最终一致。
  3. 保证 BinlogRedo Log 的一致性如果 Redo Log 先提交,再写 Binlog,MySQL 崩溃可能导致 主从数据不一致(主库事务提交成功,但 Binlog 丢失)。采用 两阶段提交(2PC) 确保 Redo Log 和 Binlog 同步。

3. 两阶段提交(2PC)

为了保证 Redo LogBinlog 具有一致性,MySQL 采用两阶段提交(2PC,Two-Phase Commit) 机制:

阶段 1:Prepare

  • 事务执行完毕后,先写 Redo Log,标记为 prepare 状态。
  • 如果此时 MySQL 崩溃,事务可以回滚(因为 Redo Log 还未提交)。

阶段 2:Commit

  • 事务提交时,先写 Binlog,然后提交 Redo Log
  • 如果 Binlog 写入失败Redo Log 也不会提交,避免数据不一致。

两阶段提交示例

markdown
1. 写入 Undo Log
2. 写入 Redo Log(Prepare 阶段)
3. 写入 Binlog
4. 提交 Redo Log(Commit 阶段)

这种方式保证:

  • Binlog 和 Redo Log 必须同时成功,才算事务提交
  • 事务提交前的崩溃可以回滚,确保数据一致性。

4. 实际执行示例

假设 INSERT 语句:

sql
sql
BEGIN;
INSERT INTO users (id, name) VALUES (1, 'Alice');
COMMIT;

日志写入过程

1

Undo Log

写入

记录事务前状态(用于 MVCC)

2

Redo Log

(prepare)

记录事务的物理变更(但未提交)

3

Binlog

写入

记录逻辑 SQL 语句(用于恢复和复制)

4

Redo Log

(commit)

事务正式提交,数据落盘

5. 事务提交失败时的恢复

  • 崩溃发生在 prepare 阶段: 事务未提交,系统自动回滚。
  • 崩溃发生在 Binlog 写入后,但 Redo Log 未提交: 事务未提交,回滚事务,确保数据一致。
  • 崩溃发生在 Redo Log 提交后: 事务已提交,MySQL 通过 Redo Log 恢复数据,确保持久化。

6. 总结

MySQL INSERT 事务日志写入顺序

sql
Undo Log → Redo Log (prepare) → Binlog → Redo Log (commit)

  • Undo Log 先写入,保证事务可回滚,支持 MVCC。
  • Redo Log 采用两阶段提交(Prepare → Commit): Prepare 阶段记录变更但不提交,避免 MySQL 崩溃导致数据不一致。Commit 阶段确保事务完整提交,保证持久化。
  • Binlog 记录 SQL 逻辑变更,确保主从复制一致性。

MySQL 事务日志机制确保了:

崩溃恢复:Redo Log 记录事务变更,保证宕机后数据一致。 ✅ 数据一致性:两阶段提交(2PC)确保 Binlog 和 Redo Log 同步,避免主从数据不一致。 ✅ 高效查询:Undo Log 支持 MVCC,提高事务并发性能。

🔥 优化建议 1️⃣ 使用 innodb_flush_log_at_trx_commit=1 确保事务提交后 Redo Log 持久化,防止丢失数据。 2️⃣ 使用 sync_binlog=1Binlog 也同步刷盘,避免崩溃导致主从数据不一致。 3️⃣ 合理使用索引,减少 Undo Log 开销,提高查询性能。

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