MySQL 核心模块揭秘 | 47 期 | 插入记录的 Undo 日志

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本文基于 MySQL 8.0.32 源码，存储引擎为 InnoDB。

正文

1. 准备工作

创建测试表：

CREATE TABLE `t1` (
  `id` int unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `i1` int DEFAULT '0',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
  KEY `idx_i1` (`i1`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb3;

示例 SQL：

INSERT INTO `t1` (`id`, `i1`)
VALUES (50, 501);

2. Insert Undo 日志格式

插入一条记录到表中，首先会插入记录到主键索引，然后遍历二级索引，把记录插入到各个二级索引中。

插入记录到主键索引之前，会生成 Undo 日志，并写入 Undo 页。插入记录到二级索引，不会生成 Undo 日志。插入记录的 Undo 日志格式比较简单，如下图所示。

各属性详细说明如下：

• next_record_offset，占用 2 字节，表示下一条 Undo 日志在 Undo 页中的偏移量。
• undo_type，占用 1 字节，表示这条 Undo 日志的类型。插入记录产生的 Undo 日志，类型为 TRX_UNDO_INSERT_REC。
• undo_no，64 位整数，压缩之后占用 1 ~ 11 字节，表示这条 Undo 日志的编号。
• table_id，64 位整数，压缩之后占用 1 ~ 11 字节，这个属性值是表 ID，表示事务插入记录到哪个表产生的这条 Undo 日志。
• len，32 位整数，压缩之后占用 1 ~ 5 字节，表示主键字段值的长度。
• value，占用多少字节的存储空间，取决于主键字段的数据类型和具体值，这个属性中存储的就是主键字段值，存储时不会压缩。
• current_record_offset，这条 Undo 日志在 Undo 页中的偏移量。

如果主键是由多个字段组成的联合主键，插入记录产生的 Undo 日志中，会按照联合主键定义的字段顺序写入所有主键字段的长度和值：len_1、value_1、len_2、value_2、...、len_N、value_N。

3. Insert Undo 日志内容

示例 SQL 插入记录到 t1 表中产生的 Undo 日志，如下图所示。

各属性值详细说明如下：

• 285，下一条 Undo 日志在 Undo 页中的偏移量。这个值不会压缩，固定占用 2 字节。
• 11，表示这条 Undo 日志是插入记录产生的，代码里定义为 TRX_UNDO_INSERT_REC。这个值不会压缩，固定占用 1 字节。
• 0，这条 Undo 日志的编号。压缩之后占用 1 字节。 这个值来源于事务对象的 undo_no 属性。事务产生的第一条 Undo 日志编号为 0，第二条 Undo 日志编号为 1，依此类推。
• 1412，这是 t1 表的 ID。压缩之后占用 2 字节。
• 4，主键字段值的长度。压缩之后占用 1 字节。
• 50，主键字段值。主键字段类型为 int unsigned，占用 4 字节。
• 272，这条 Undo 日志在 Undo 页中的偏移量。这个值不会压缩，固定占用 2 字节。

4. Insert Undo 日志地址

InnoDB 存储引擎的表中，每条记录都有个隐藏字段 DB_ROLL_PTR，字段长度固定为 7 字节。通过这个字段值可以找到 Undo 日志（也是 MVCC 中记录的历史版本）。

从整体上来看，我们可以认为它是 Undo 日志的地址。但是，这个字段值实际上由 4 部分组成，如下图所示。

各属性详细说明如下：

• is_insert，表示这条 Undo 日志是否是插入记录产生的。
• undo_space_id，这条 Undo 日志所属 Undo 表空间的 ID。 InnoDB 最多支持 127 个 Undo 表空间，ID 范围是 0 ~ 127。7 bit 可以表示的最大数字正好是 127。
• page_no，这条 Undo 日志所属 Undo 页的页号。
• offset，这条 Undo 日志在 Undo 页中的偏移量。

DB_ROLL_PTR 的计算公式如下：

is_insert << 55 | undo_space_id << 48 | page_no << 16 | offset

以示例 SQL 为例，插入记录时产生 Undo 日志得到的各属性值如下：

• is_insert = true, 转换成整数就是 1。
• undo_space_id = 2。
• page_no = 573。
• offset = 272。

用 Shell 按照以上公式计算得到 DB_ROLL_PTR，如下：

# 输出结果为 36591747009937680
echo $((1 << 55 | 2 << 48 | 573 << 16 | 272))

5. 总结

没有需要总结的内容。