缓冲池与数据页

缓冲池(buffer pool):主内存中的一个区域,里面可以缓存磁盘上经常操作的真实数据,在执行增删改查操作时,先操作 缓冲池中的数据(若缓冲池没有数据,则从磁盘加载并缓存),以一定频率刷新到磁盘,从而减少磁盘IO,加快处理速度

数据页(page):是lnnoDB存储引擎磁盘管理的最小单元,每个页的大小默认为16KB。页中存储的是行数据

redo log（重做日志）

重做日志，记录的是事务提交时数据页的物理修改，是用来实现事务的持久性。
该日志文件由两部分组成：重做日志缓冲（redo log buffer）以及重做日志文件（redo log file），前者是在内存中，后者在磁盘中。当事务提交之后会把所有修改信息都存到该日志文件中，用于在刷新脏页到磁盘，发生错误时，进行数据恢复使用。

1. 前置概念铺垫：先引入MySQL中的“缓冲池（Buffer Pool）”与“数据页”概念，说明MySQL会先将数据加载到缓冲池中的数据页进行操作，而非直接修改磁盘数据，为redo log的作用场景做铺垫。
2. 核心作用：保证事务的持久性（ACID中的D），即事务提交后，即使发生数据库崩溃，重启后也能通过redo log恢复已提交的修改。
3. 记录内容：记录事务提交时数据页的物理修改（如“在某个数据页的某偏移量位置，将值从A修改为B”），不记录数据修改前的状态，只关注“要做什么修改”。
4. 存储结构：由“内存中的redo log buffer（重做日志缓冲）”和“磁盘上的redo log file（重做日志文件）”两部分组成，避免频繁直接写磁盘导致性能损耗。
5. 写入机制：采用“先写日志（Write-Ahead Logging，WAL）”机制——事务提交时，先将redo log写入磁盘的redo log file，再将缓冲池中的数据页异步刷到磁盘；同时采用“循环写”方式，当日志文件写满后，会覆盖旧的未被需要的日志（需配合 checkpoint 机制判断哪些日志可覆盖）。
6. 性能优势：通过“先写缓冲、批量刷盘”和“循环写”，减少磁盘随机IO，大幅提升数据同步到磁盘的性能，保证数据库高并发场景下的效率。

undo log（回滚日志）

回滚日志，用于记录数据被修改前的信息，作用包含两个：提供回滚和 MVCC(多版本并发控制）。undo log和redo log记录物理日志不一样，它是逻辑日志。

• 可以认为当delete一条记录时，undolog中会记录一条对应的insert记录，反之亦然，
• 当update一条记录时，它记录一条对应相反的update记录。当执行rollback时，就可以从undolog中的逻辑记录读取到相应的内容并进行回滚。

1. 核心作用：保证事务的原子性（ACID中的A） 和一致性（ACID中的C）：
   • 原子性：若事务执行过程中出错或用户触发回滚（ROLLBACK），可通过undo log恢复数据到事务开始前的状态，确保事务“要么全做，要么全不做”。
   • 一致性：配合MVCC（多版本并发控制）机制，为读操作提供数据的历史版本，避免脏读、不可重复读等问题，保证事务执行过程中数据的一致性视图。
2. 记录内容：记录数据修改前的逻辑信息（如“执行了INSERT操作，回滚时需执行DELETE；执行了UPDATE操作，回滚时需将值改回修改前的状态”），本质是“撤销操作的指令”，而非物理数据页修改。
3. 使用场景：
   • 事务回滚：当事务需要取消执行时，数据库根据undo log反向执行操作，恢复数据。
   • MVCC快照读：查询时若数据已被其他事务修改，可通过undo log获取历史版本数据，实现“读不加锁、写不阻塞读”。

（三）undo log 与 redo log 核心区别对比