本文主要讲解了Mysql的InnoDB引擎的事务的基础知识，以及redo日志的结构与实现，日志的特点，。本文参考资料见文末
事务的实现
事务的隔离性由是数据库中的锁来实现，原子性，隔离性，持久性由redo log 和 undo log 来实现（其中redo日志来实现事务的持久性）， redo log 和 undo log 都是一种恢复操作
redo 恢复提交事务修改的页操作，而undo 回滚行记录到某个特定版本。
redo 通常是物理日志，记录的是页的物理修改操作，undo是逻辑日志，根据每行进行记录。
redo 日志
日志的两个部分
这个日志有两部分组成，一部分是内存中的重做日志缓冲（redo log buffer），其是易失的，第二部分是重做日志文档（redo log file）其是持久的。
Force Log at Commit（日志写入日志文档）
InnoDB引擎是事务的存储引擎，其通过Force Log at Commit 机制来实现事务的持久性——当事务提交的时候，必须将该事务的所有日志写入重做日志文档进行持久化，待事务的COMMIT操作完成才算完成。
两个日志的特点（不需要读取操作，随机读写）
其中，重做日志包括了两部分(redo和undo两部分) ，redo log 来保证事务的持久性，undo log 来帮助事务回滚和MVCC的功能。
- redo是顺序写的，在数据库的运行时不需要对redo log 的文档进行读取操作
- 而 undo log是需要进行随机读写的（因为说不定需要回滚）
确保日志写入日志文档
当没有使用O_DIRECT的选项时，数据库会进行下图的做法（O_DIRECT选项是在Linux系统中的选项，使用该选项后，对文档进行直接IO操作，不经过文档系统缓存，直接写入磁盘）
提高数据库的性能
我们知道写入磁盘的fsync操作十分耗费时间， 那么为了提高性能，我们可以选择当事务提交的时候，日志不写入重做日志文档，而是等待一个时间周期后在执行fsync的操作，并非强制在事务提交前进行一次fsync操作。
缺点：当数据库宕机的时候，由于部分日志没有刷新到磁盘，会丢失最后一段时间的事务。
但是需要记住的是，这种方法失去了事务的ACID的特性，在插入大批量的数据时，应该在插入完之后，进行一次commit操作，而不是插入一条后进行一次commit操作，这样做能够使事务方法在回滚的时候回滚到事务最开始的状态。
重做日志的存储与结构
重做日志是建立引擎上的，对于InnoDB引擎来说，重做日志都是以512字节进行存储的。这意味着重做日志缓存，重做日志文档都是以 “块” 的方式来保存，叫做 “重做日志块” （磁盘扇区大小都是512字节）。
若一个页中产生的重做日志块数量大于 512 字节，那么需要分割多个重做日志块进行存储。因为都是512字节，所以重做日志块的写入可以保证原子性，不需要doublewrite技术。
下面来看一下：重做日志缓存的结构！
接着重点讲一下，FIRST_REC_GROUP 的意思
重做日志组（重做日志文档的组合）
log group 为重做日志组，其中与许多重做日志文档，InnoDB 实际只有一个log group（源码支持多个，但是在配置文档中禁止了）。
它是一个逻辑上的概念，实际上没有一个存储的物理文档来表示log group信息。
它由许多个重做日志文档组成，每个日志文档的大小都是相同的。在 InnoDB 的 1.2版本之前，重做日志文档的总大小小于 4GB，之后提高为512 GB .
重做日志文档存储的就是log buffer中保存的 log block，也是按照块的方式去存储。
log buffer 的提交
-
当事务提交的时候
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当log buffer 中有一般的内存空间已经被使用时
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log checkpoint时
存在以上三种情况的时候，内存中的log block会刷新到磁盘上
LSN (Log Sequence Number/日志序列号)
在InnoDB引擎中，LSN占用8字节，并且单调递增。LSN表示的含义有：
- 重做日志的写入的总量
- checkPoint的位置
- 页的版本
如果当前重做日志的LSN为1000，一个事务写入了100字节的重做日志，那么LSN变为1100，又有事务T2写入了200字节的重做日志，那么lsn就变成了1300
LSN不仅记录在重做日志中，还存在每个页中，在每个页的头部，有一个值为FIL_PAGE_LSN，记录了该页的LSN.
在该页中，LSN表示该页最后刷新时 LSN 的大小，因为重做日志记录的是每个页的日志，因此页中的LSN用来判断页是否需要进行恢复操作。
如：
页P1的LSN为10000，那么数据库启动的时候,InnoDB检测到写入重做日志的LSN为13000，且事务已经提交。
那么数据库需要进行恢复操作，将重做日志应用到P1页中。
如果重做日志的LSN小于P1页中的LSN，不需要重做，因为P1页中的LSN表示页已经被刷新了
通过命令 SHOW ENGINE INNODB STATUS来查看LSN的情况，log的部分会出现下面的参数
- Log sequence number 表示当前的LSN（日志缓存当中）
- Log flushed up to 表示刷新到重做日志文档的LSN
- Last checkpoint at 表示刷新到磁盘的LSN
恢复
InnoDB存储引擎在启动的时候，无论上次数据库是否正常关闭，都会尝试进行恢复，checkPoint表示刷新到磁盘页的LSN，在恢复过程中，仅需恢复checkPoint开始的日志部分。
参考资料：
https://juejin.im/post/5c3c5c0451882525487c498d#heading-17
《Mysql技术内幕——InnoDB存储引擎》