MySQL作为广泛使用的关系数据库，其事务处理机制中的Redo Log和Undo Log是实现这些目标的关键组件。本文将深入探讨Redo Log和Undo Log的概念、实现原理、数据格式及其在数据库中的重要作用。
一、Redo Log的概念与实现原理
1.1 什么是Redo Log？
Redo Log，也称为重做日志，是MySQL用来记录事务对数据库所做的修改的日志。当事务提交时，Redo Log确保所有已提交的更改可以持久化到数据库中，以应对意外宕机等故障。
1.2 实现原理
Redo Log采用追加写的方式，记录在磁盘上的特定文件中。当一个事务对数据进行修改时，系统会将修改操作记录到Redo Log中。在实际的数据页写入之前，Redo Log会被先写入磁盘。这样，即使在事务提交后，如果发生系统崩溃，MySQL仍然能够使用Redo Log恢复数据到最近的状态。
redo log（重做日志）：
redo log 记录的是事务提交时的操作信息。在事务提交时，Redo log 会被写入磁盘，这样即使系统崩溃，重新启动后也能通过 Redo log 恢复到最后一个已提交的状态。
redo log分为两个部分：存储在内存中的重做日志、存储在磁盘上的重做日志。
redo log写入时机：
当一个事务执行并修改了数据，MySQL会将这些修改的日志信息写入redo log，而不是直接修改数据文件
redo log写入磁盘重做文件时机：
（1）redo log buffer的日志占据redo log buffer总容量的一半时，将redo log写入磁盘。
（2）一个事务提交时，redo log都刷入磁盘，这样可以保证数据绝不丢失。
（3）有一个后台线程每过一秒就将redo log写入磁盘。
（4）MySQL关闭时，redo log写入磁盘。
redo log重做过程：
（1）将原始数据读入内存，对加载到内存中的数据进行修改
（2）生成redo log并写入重做日志缓冲区，redo log中存储的是修改后的新值。
（3）事务提交时，将重做日志缓冲区中的内容刷新到重做日志文件。
（4）随后正常将内存中的脏页刷回磁盘。
Force Log at Commit机制：
Force Log at Commit机制实现了事务的持久性。在内存中操作时，日志被写入重做日志缓冲区。但在事务提交之前，必须首先将所有日志写入磁盘上的重做日志文件。
为了确保每个日志都写入重做日志文件，必须使用一个fsync系统调用，确保OS buffer中的日志被完整地写入磁盘上的log file。
innodb_flush_log_at_trx_commit参数控制日志刷新到磁盘的策略。
二、Undo Log的概念与实现原理
2.1 什么是Undo Log？
Undo Log，也称为撤销日志，是用于记录事务对数据所做的修改的“反向操作”的日志。Undo Log的主要目的是在事务回滚时，能够将数据恢复到事务开始之前的状态。
2.2 实现原理
在MySQL中，每当一个事务对数据进行修改时，Undo Log会记录下相应的操作。与Redo Log不同，Undo Log是以链表的形式存储的，每个修改操作都可以找到其对应的撤销操作。当事务需要回滚时，MySQL会遍历Undo Log，将每个操作反向执行，从而恢复数据到之前的状态。
undo log（回滚日志）：
undo log就是MySQL内存中一段内存空间，undo log 是存放在FIL_PAGE_UNDO_LOG类型的页中。用于记录事务操作之前的数据状态。
undo log可大致分为两大类：TRX_UNDO_INSERT、TRX_UNDO_UPDATE
undo log是采用行记录格式和数据页结构存储方式。
undo log日志行记录格式包含：DB_TRX_ID（事务id）、DB_ROLL_PTR（回滚指针）、DB_RWO_ID（主键id）、数据行、delete_mask标识。
前面在一个事务中增删改产生的一系列 undo log，都有 undo no 编号的。在回滚的时候，就可以应用这个事务中的 undo log，根据 undo no 从大到小开始进行撤销操作，就将数据还原为原来的样子了。
undo log 默认是存放在系统表空间中的一个特殊段（segment）中，这个段称为回滚段（Rollback Segment），链表中的页面都是从这个回滚段里边申请的。一个 Rollback Segment Header 页面中包含1024个undo slot，128*1024=131072个undo slot，也就是说最多同时支持131072个并发事务执行。
