Author: 宗德
我们在之前的章节中提到，UNDO LOG分为INSERT和UPDATE两种类型。接下来我们分别描述这两种记录如何写入UNDO LOG RECORD。
行记录在插入或者更新时，除写入索引记录外，还会同时写入UNDO LOG。对于新插入的行记录，会将新插入的行记录写入UNDO LOG，而对于被更新的行记录，则是将更新前的记录旧值写入UNDO LOG，并在新记录的隐藏字段rollptr中记录该UNDO LOG位置信息。
接下来我们分别描述INSERT和UPDATE时的UNDO LOG写入实现。
新插入的记录会写到undo log中，在函数btr_cur_ins_lock_and_undo中实现：
db_err_t btr_cur_ins_lock_and_undo(...)
{
rec = btr_cur_get_rec(cursor);
index = cursor->index;
...
err = trx_undo_report_row_operation(flags, TRX_UNDO_INSERT_OP, thr, index,
entry, NULL, 0, NULL, NULL, &roll_ptr);
row_upd_index_entry_sys_field(entry, index, DATA_ROLL_PTR, roll_ptr);
return (DB_SUCCESS);
}
// 最终走到这里
ulint trx_undo_page_report_insert(...)
{
// 找到该undo page下一个空闲位置
first_free = mach_read_from_2(undo_page + TRX_UNDO_PAGE_HDR + TRX_UNDO_PAGE_FREE);
ptr = undo_page + first_free;
// 预留的2字节用于记录下一个undo log record位置
ptr += 2;
*ptr++ = TRX_UNDO_INSERT_REC;
ptr += mach_u64_write_much_compressed(ptr, trx->undo_no);
ptr += mach_u64_write_much_compressed(ptr, index->table->id);
// index->n_uniq代表主键中包含的column数量
// 如果是联合主键,则>1
for (i = 0; i < dict_index_get_n_unique(index); i++) {
const dfield_t *field = dtuple_get_nth_field(clust_entry, i);
ulint flen = dfield_get_len(field);
ptr += mach_write_compressed(ptr, flen);
ut_memcpy(ptr, dfield_get_data(field), flen);
}
return (trx_undo_page_set_next_prev_and_add(undo_page, ptr, mtr));
}
对于insert 操作，会将新记录写入至undo log。写入的只是聚簇索引包含的column。例如，创建的表结构如下：
create table t(id1 int, id2 int, value int, primary key (id1, id2));
insert into t values(1, 2, 3);
此时写入内容其实只包含列id1和id2的内容。完成后，会生成一个rollptr，且记录在dtuple_t的rollptr列中。
更新一个已存在记录时，会将该记录的老版本（即修改前版本）记录在UNDO LOG。与INSERT操作类似：只记录其聚簇索引中包含的column的值以及更新涉及的column值。记完UNDO LOG后，再将数据页中的记录更新为新值，同时将UNDO LOG位置记录在更新后行记录的rollptr字段，形成一个历史更新链。
dberr_t
btr_cur_upd_lock_and_undo(...)
{
// rec指向了待更新记录的内容(更新前value)
rec = btr_cur_get_rec(cursor);
index = cursor->index;
// 更新非聚簇索引不记录undo log
if (!dict_index_is_clust(index)) {
return(lock_sec_rec_modify_check_and_lock(
flags, btr_cur_get_block(cursor), rec,
index, thr, mtr));
}
// 记录undo log
return(trx_undo_report_row_operation(
mtr, flags, TRX_UNDO_MODIFY_OP, thr,
index, NULL, update,
cmpl_info, rec, offsets, roll_ptr));
}
dberr_t trx_undo_report_row_operation(...)
{
do {
undo_page = buf_block_get_frame(undo_block);
switch (op_type) {
default:
offset = trx_undo_page_report_modify(
undo_page, trx, index, rec, offsets, update,
cmpl_info, &mtr);
}
}
}
ulint
trx_undo_page_report_modify(...)
{
table = index->table;
first_free = mach_read_from_2(undo_page + TRX_UNDO_PAGE_HDR + TRX_UNDO_PAGE_FREE);
ptr = undo_page + first_free;
ptr += 2;
// 需要注意这玩意儿：如果update为null时,undo log record中的type会被设置为
// TRX_UNDO_DEL_MARK_REC
// 那什么时候update会为null呢?
// 跟踪了一下发现可能有以下两种场景:
// 1. btr_cur_ins_lock_and_undo:即插入一条新记录
// 2. btr_cur_del_mark_set_clust_rec: 从聚簇索引中删除一条老记录
// 而2可能会发生在两种场景下:
// 1. 更新一个已有主键值的主键:此时会先插入新的主键，再将老的主键值标记删除
// 2. 删除一个已有主键值
if (!update) {
// 对已有记录标记删除
type_cmpl = TRX_UNDO_DEL_MARK_REC;
} else if (rec_get_deleted_flag(rec, dict_table_is_comp(table))) {
// 更新删除记录,什么时候会这样呢?
type_cmpl = TRX_UNDO_UPD_DEL_REC;
} else {
// 更新一个已存在的记录
type_cmpl = TRX_UNDO_UPD_EXIST_REC;
}
type_cmpl |= cmpl_info * TRX_UNDO_CMPL_INFO_MULT;
type_cmpl_ptr = ptr;
*ptr++ = (byte) type_cmpl;
ptr += mach_ull_write_much_compressed(ptr, trx->undo_no);
ptr += mach_ull_write_much_compressed(ptr, table->id);
// 不确定info_bits内到底存储什么玩意
*ptr++ = (byte) rec_get_info_bits(rec, dict_table_is_comp(table));
// 获得老记录的trx id和roll ptr值
// 并将其记录在该UNDO LOG的rollptr和trx_id字段
// 这样才可以将所有的更新串成一个更新链
// ---------- ---------- ---------- -----------
// | UNDO-1 | <-- | UNDO-2 | <-- | UNDO-3 | <-- | row rec |
// ---------- ---------- ---------- -----------
// 假如现在来了一次更新记录在UNDO-4中，那形成的历史链应该如下：
// ---------- ---------- ---------- ---------- -----------
// | UNDO-1 | <-- | UNDO-2 | <-- | UNDO-3 | <-- | UNDO-4 | <-- | row rec |
// ---------- ---------- ---------- ---------- -----------
// 更新前的row rec中记录的rollptr指向UNDO-3
// 因此UNDO-4中记录的内容是row rec，且其rollptr指向UNDO-3
field = rec_get_nth_field(rec, offsets, dict_index_get_sys_col_pos(index, DATA_TRX_ID), &flen);
trx_id = trx_read_trx_id(field);
ptr += mach_ull_write_compressed(ptr, trx_id);
field = rec_get_nth_field(rec, offsets,
dict_index_get_sys_col_pos(
index, DATA_ROLL_PTR), &flen);
ptr += mach_ull_write_compressed(ptr, trx_read_roll_ptr(field));
// 记录聚簇索引包含的column的旧值,如果是联合索引,那么可能会包含多个column
for (i = 0; i < dict_index_get_n_unique(index); i++) {
field = rec_get_nth_field(rec, offsets, i, &flen);
ptr += mach_write_compressed(ptr, flen);
if (flen != UNIV_SQL_NULL) {
ut_memcpy(ptr, field, flen);
ptr += flen;
}
}
// 接下来记录被更新column的旧值
// 注意：只需要记录旧值即可,更新后的值无需记录,因为无论的回滚还是MVCC,都只需要旧值即可
// 每个column记录三个字段:
// 1. column的field no
// 2. column field的长度
// 3. column field的值
if (update) {
ptr += mach_write_compressed(ptr, upd_get_n_fields(update));
for (i = 0; i < upd_get_n_fields(update); i++) {
// pos保存field no
ulint pos = upd_get_nth_field(update, i)->field_no;
ptr += mach_write_compressed(ptr, pos);
// field保存被更新column的旧值, flen记录其长度
field = rec_get_nth_field(rec, offsets, pos, &flen);
ptr += mach_write_compressed(ptr, flen);
if (flen != UNIV_SQL_NULL) {
ut_memcpy(ptr, field, flen);
ptr += flen;
}
}
}
}
在innodb中，删除一个行记录实现上是标记删除，即不立即从物理页面中删除该记录(因为该记录很有可能还被其他事务所访问)，只是将该行记录标记为删除，并记录UNDO LOG，以后在回收UNDO LOG时判断该行记录不再被访问时再清理该行记录。
dberr_t btr_cur_del_mark_set_clust_rec(...)
{
...
// 为标记删除记录undo log
// 注意倒数第五个参数为nullptr,代表的是删除
err =
trx_undo_report_row_operation(flags, TRX_UNDO_MODIFY_OP, thr, index,
entry, nullptr, 0, rec, offsets, &roll_ptr);
// 更新记录的trx_id和rollptr列
row_upd_rec_sys_fields(rec, page_zip, index, offsets, trx, roll_ptr);
return (err);
}
// 在记录删除时传入的update为nullptr
ulint
trx_undo_page_report_modify(ulint flags,
ulint op_type,
que_thr_t *thr,
dict_index_t *index,
const dtuple_t *clust_entry,
const upd_t *update,
const rec_t *rec,
const ulint *offsets,
roll_ptr_t *roll_ptr)
{
// 需要注意这玩意儿：如果update为null时,undo log record中的type会被设置为
// TRX_UNDO_DEL_MARK_REC
// 那什么时候update会为null呢?
// 跟踪了一下发现可能有以下两种场景:
// 1. btr_cur_ins_lock_and_undo:即插入一条新记录
// 2. btr_cur_del_mark_set_clust_rec: 从聚簇索引中删除一条老记录
// 不过对于1是insert场景,最终会走trx_undo_page_report_insert()
// 而2可能会发生在两种场景下:
// 1. 更新一个已有主键值的主键:此时会先插入新的主键，再将老的主键值标记删除
// 2. 删除一个已有主键值
if (!update) {
// 对已有记录标记删除
type_cmpl = TRX_UNDO_DEL_MARK_REC;
} else if (rec_get_deleted_flag(rec, dict_table_is_comp(table))) {
// 更新删除记录,什么时候会这样呢?
type_cmpl = TRX_UNDO_UPD_DEL_REC;
} else {
// 更新一个已存在的记录
type_cmpl = TRX_UNDO_UPD_EXIST_REC;
}
...
// 获得老记录的trx id和roll ptr值
// 并将其记录在该UNDO LOG的rollptr和trx_id字段
// 这个与上面的update记录流程一致,不再重复介绍
// 记录聚簇索引包含的column的旧值,如果是联合索引,那么可能会包含多个column
// 这个也与上面的update记录流程一致,不再重复介绍
...
// 如果是删除,那要将所有的column都记录在undo log中
if (!update || !(cmpl_info & UPD_NODE_NO_ORD_CHANGE)) {
...
trx->update_undo->del_marks = TRUE;
ptr += 2;
for (col_no = 0; col_no < dict_table_get_n_cols(table); col_no++)
{
...
}
mach_write_to_2(old_ptr, ptr - old_ptr);
}
}
删除记录的内部实现其实也比较简单：