mysql中InnoDB存储引擎的事务回滚与日志恢复

事务回滚依靠 undo log，而非 redo log；undo log 存于系统表空间或独立 undo 表空间，提交后标记可回收并由 Purge Thread 异步清理，长事务会阻碍 purge 导致空间膨胀。

事务回滚靠的是 undo log，不是 redo log

很多人误以为回滚是用 redo log 做的，其实完全相反：undo log 才是事务回滚的核心依据。InnoDB 在执行 INSERT、UPDATE、delete 时，会先写入对应的 undo log 记录（比如把旧值存下来），这样 ROLLBACK 时就能按链表逆序还原数据。而 redo log 只负责崩溃后重做已提交但未刷盘的修改，跟回滚无关。

关键点：

• undo log 存在 system tablespace 或独立的 undo tablespace（mysql 8.0+ 默认启用）中，不是内存结构
• 事务提交后，undo log 不会立刻删除，而是标记为可回收，由 Purge Thread 异步清理
• 长事务会阻碍 Purge，导致 undo log 持续增长，甚至撑爆 undo tablespace

崩溃恢复只依赖 redo log，不读 undo log

MySQL 启动时的崩溃恢复流程，只扫描 redo log 文件（如 ib_logfile0），重放其中处于 PREPARE 或已 COMMIT 状态的事务。它根本不会去碰 undo log —— 因为恢复的目标是让数据页状态与最后成功提交的事务一致，而不是“撤销”什么。

实际行为：

• 如果一个事务只写了 redo log 但没写 commit record（比如掉电发生在 COMMIT 写入一半时），恢复时会被忽略（当作未提交）
• 如果事务有 COMMIT 标记，则其所有 redo log 记录都会被重放；即使此时 undo log 还没刷盘，也不影响恢复结果
• innodb_fast_shutdown=0 会强制做一次完整 purge 和 checkpoint，减少恢复时间；设为 1（默认）则跳过 purge，下次启动时可能多花几秒

如何确认 undo log 是否足够支撑回滚？

没有直接命令能“查看当前 undo log 容量剩余多少”，但可以通过几个关键指标判断是否濒临风险：

select NAME, VALUE FROM performance_schema.global_status  WHERE NAME IN ('Innodb_undo_tablespaces', 'Innodb_undo_logs', 'Innodb_purge_trx_id');

更实用的是监控活跃事务和历史列表长度：

• 查长事务：SELECT * FROM information_schema.INNODB_TRX WHERE TIME_TO_SEC(TIMEDIFF(NOW(), TRX_STARTED)) > 60;
• 看历史列表长度（反映未 purge 的 undo 量）：SHOW ENGINE INNODB STATUSG，搜索 history LIST 行，超过 10000 就该警惕
• 检查 undo 表空间大小：SELECT FILE_NAME, FILE_SIZE, MAX_SIZE FROM information_schema.FILES WHERE FILE_TYPE='UNDO LOG';

显式回滚失败的常见原因

ROLLBACK 命令本身极少报错，但“看起来没回滚成功”往往是因为：

• 事务已经自动提交：例如客户端开启了 autocommit=1，每条语句都是独立事务，ROLLBACK 对它无效
• 执行了 DDL（如 ALTER TABLE）：InnoDB 会在 DDL 前隐式提交当前事务，后续 ROLLBACK 只能回滚 DDL 之后的操作
• 连接断开或超时：事务可能已被服务端自动回滚，但客户端没收到通知；可通过 SHOW PROCEsslIST 查看 Command 列是否为 Sleep 且 Time 超长
• 使用了 XA START 的分布式事务：必须用 XA ROLLBACK，普通 ROLLBACK 不起作用

真正影响回滚可靠性的，从来不是日志格式或配置参数，而是事务生命周期管理——尤其是别让事务开着不动，也别在事务里调外部 http 接口或等用户输入。这些细节比记住日志类型更容易出问题。