mysql执行SQL时undo log什么时候生成_回滚日志流程解析

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MySQL 事务开始时即分配 undo log segment,实际写入发生在 DML 执行时;INSERT 生成 TRX_UNDO_INSERT_REC,UPDATE/DELETE 对应不同 undo 类型,DB_ROLL_PTR 指向物理地址,purge 需等待更老事务结束。

mysql 执行 SQL 时 undo log 什么时候生成_回滚日志流程解析

MySQL 事务开始时就分配 undo log segment,但真正写入在 DML 执行时

undo log 不是“事务提交时才生成”,也不是“回滚时临时造的”。它从 START TRANSACTION 或第一个 DML(如 INSERT/UPDATE/DELETE)执行那一刻起,就由 InnoDB 在 undo tablespace 中分配段(segment),并为每一行变更预留空间。关键点在于:只有实际修改数据页前,才会往 undo log page 写入记录(即 undo log record)。

常见误解是“没提交就不写 undo”,其实只要执行了 UPDATE t SET x=2 WHERE id=1,InnoDB 就会立即:

  • 读取原行数据(从聚簇索引或二级索引)
  • 构造一条 TRX_UNDO_UPDATE_REC 类型的 undo log record
  • 把这条 record 写入当前活跃的 undo log page(可能触发 page 分配或重用)
  • 再更新聚簇索引记录,并打上 DB_TRX_IDDB_ROLL_PTR 指针指向该 undo record

INSERT / UPDATE / DELETE 对应的 undo log 类型不同

不同类型 DML 产生的 undo log 结构和用途差异很大,直接影响回滚行为和 purge 效率:

  • INSERT:生成 TRX_UNDO_INSERT_REC,只存新插入记录的主键值(不含完整字段)。回滚时直接按主键物理删除——不走二级索引清理,所以速度最快
  • UPDATE:分两种情况:
    – 若只改非索引列,生成 TRX_UNDO_UPD_EXIST_REC,存旧行的完整镜像(含所有列);
    – 若改了主键或唯一索引列,等价于 DELETE + INSERT,生成两条 undo record(一删一插)
  • DELETE:先标记删除(DB_DELETED_BIT),再生成 TRX_UNDO_DEL_MARK_REC,存被删行的完整镜像;回滚时清除标记位,不恢复数据页物理位置

注意:DB_ROLL_PTR 指向的是 undo log record 的物理地址(page_no + offset),不是逻辑日志偏移。这意味着跨 page 的 long transaction 可能导致 undo chain 跳转频繁,影响回滚性能。

undo log 何时被 purge 线程真正清理

undo log 不会在事务提交后立刻释放。是否可 purge,取决于系统中是否存在更老的活跃事务(即 trx_sys->min_trx_id):

  • 只有当某条 undo log record 对应的 trx_id min_trx_id 时,purge 线程才敢安全删除它
  • 如果有个长事务(比如一个未提交的 SELECT …… FOR UPDATE)卡住 1 小时,所有在这之后提交的事务的 undo log 都无法 purge,undo_001.ibu 文件可能持续膨胀
  • 查看阻塞源可用:
    SELECT TRX_ID, TRX_STARTED, TRX_STATE, TRX_QUERY FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TRX ORDER BY TRX_STARTED LIMIT 5;

特别注意:innodb_undo_log_truncate=ON 并不会立即截断文件,而是等整个 undo tablespace 的 space ID 被标记为可回收后,下次 innodb_undo_tablespaces * 1024 pages 空闲才触发 truncate —— 这个周期可能长达数小时。

回滚操作本质是“逆向应用 undo log record”

执行 ROLLBACK 时,InnoDB 不是“把数据页恢复到事务开始前”,而是顺着 DB_ROLL_PTR 链表,逐条读取 undo record 并执行反向操作:

  • TRX_UNDO_INSERT_REC:调用 row_undo_ins,按主键定位并物理删除
  • TRX_UNDO_UPD_EXIST_REC:调用 row_undo_upd_exist_rec,用 undo 中保存的旧值覆盖当前记录(注意:二级索引更新也会被还原)
  • TRX_UNDO_DEL_MARK_REC:调用 row_undo_mod_del_mark,仅清除 DB_DELETED_BIT 标记位

这个过程是单线程、顺序执行的,且不可中断。一个修改了 100 万行的事务,回滚时间往往远超执行时间——尤其当涉及大量二级索引更新时,每条 undo record 都要重新查找并修正索引项。

最易被忽略的一点:如果回滚中途 crash,mysqld 重启后会自动继续 rollback(通过 ibdata1 中的 TRX_SYS 页面重建 active transaction list),但此时 undo log 已被标记为“in rollback”,不能再被其他事务读取用于 MVCC —— 所以长事务回滚期间,SELECT 查询的性能也可能下降。

星耀云
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