插入记录产生的 Undo 日志格式。

作者:操盛春,爱可生技术专家,公众号『一树一溪』作者,专注于研究 MySQL 和 OceanBase 源码。
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本文基于 MySQL 8.0.32 源码,存储引擎为 InnoDB。

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))

操盛春

爱可生技术专家,公众号『一树一溪』作者,专注于研究 MySQL 和 OceanBase 源码。