深入理解InnoDB存储引擎：逻辑存储结构、事务原理

今日目标

• 理解逻辑存储结构
• 理解事务原理
• 理解 redo log
• 理解 undo log

1. 逻辑存储结构

InnoDB存储引擎的逻辑存储结构包括表空间、段、区、页和行。表空间是最高层结构，可以有多个，存储记录和索引。每张表默认有自己的表空间文件。段管理多个区，分为数据段和索引段，对应B+树的叶子节点和非叶子节点。区是1M大小的表空间单元，包含64个连续页，而页是16KB大小的磁盘管理单元。行是数据存放的基本单位，包含两个隐藏字段Trx_id和Roll_pointer，分别用于记录事务ID和指向修改前版本的undo日志。

2. 事务原理

事务是一组不可分割的操作集合，遵循ACID属性，分别代表原子性、一致性、隔离性和持久性。InnoDB通过redo log和undo log来保证原子性、一致性和持久性，而隔离性通过锁和MVCC实现。

2.1. 事务介绍

事务处理意味着一系列操作要么全部成功，要么全部失败，确保数据库状态的一致性。

2.1.1. 事务特性

原子性保证事务为最小操作单元，一致性确保事务执行后数据库状态一致，隔离性控制事务相互影响，持久性确保事务提交后改变永久保存。

3. redo log

redo log用于记录数据页的物理修改，保证事务持久性。它由重做日志缓冲和重做日志文件组成，分别存储在内存和磁盘上。redo log缓冲中记录的数据页变化，在事务提交时刷新到磁盘文件，确保即使发生错误也能依靠redo log恢复数据。

3.1. redo log作用

没有redo log可能导致数据没有实时持久化，出错时无法恢复。redo log通过WAL（Write-Ahead Logging）先写日志后写磁盘，提高效率并保证持久性。

4. undo log (回滚日志)

undo log记录数据修改前的信息，提供回滚操作和支持MVCC。与redo log不同，它是逻辑日志，记录相反操作的信息。事务提交后，undo log不会立即删除，因为可能用于MVCC，它存储在回滚段中。

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文章来源：

springboot葵花宝典

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