整体架构 / 流程
主流程：主函数在 sql/amin.cc 中调用 Mysqld.cc 中 mysqld_main
首先载入篇日志，信号注册，plugin_register（mysql 是插件式存储引擎设计，innodb,myisam 等都是插件，在这里注册），核心为 mysqld_socket_acceptor->connection_event_loop();
监听处理循环 poll。process_new_connection 处理 handler 有三种，线程池方式只用于商业，一个线程处理所有请求，一个连接一个线程（大多数选择 Per_thread_connection_handler）。
若 thread_cache 中有空闲直接获取，否则创建新的用户线程。进入用户线程的 handle_connection 3.1 mysql 网络通信一共有这几层：THD | Protocol | NET | VIO | SOCKET，protocol 对数据的协议格式化，NET 封装了 net buf 读写刷到网络的操作，VIO 是对所有连接类型网络操作的一层封装（TCP/IP, Socket, Name Pipe, SSL, SHARED MEMORY），handle_connection 初始化 THD（线程），开始 do_command（关于 THD，有个很好的图：http://mysql.taobao.org/month…）3.2.do_command=>dispatch_comand=>mysql_parse=》【检查 query_cache 有缓存直接返回否则 =》】parse_sql=》mysql_execute_cmd 判断 insert 等调用 mysql_insert，每条记录调用 write_record，这个是各个引擎的基类，根据操作表类型调用引擎层的函数 =》写 binlog 日志 =》提交 / 回滚。注意大家可能都以为是有 query_cache 的。但是从 8.0 开启废弃了 query_cache。第二正会讲一下
除了用户线程和主线程，在启动时，还创建了 timer_notify 线程。由于为了解决 DDL 无法做到 atomic 等，从 MySQL8.0 开始取消了 FRM 文件及其他 server 层的元数据文件(frm, par, trn, trg, isl,db.opt)，所有的元数据都用 InnoDB 引擎进行存储, 另外一些诸如权限表之类的系统表也改用 InnoDB 引擎。因此在加载这些表时，创建了 innodb 用到的一系列线程。
从插入流程开始
外层 handle_connection=>do_commannd=>dispatch_command=>mysql_parse=>mysql_execute_commannd=>sql_cmd_dml::execute=> execute_inner while{对每条记录执行 write_record} =>ha_write_row【返回到这里不出错记录 binlog】, 调用引擎 table->file->ha_write_row(table->record[0])
引擎层：row_insert_for_mysql_using_ins_graph 开始，有开启事务的操作,trx_start_low。首先，需要分配回滚段，因为会修改数据，就需要找地方把老版本的数据给记录下来，其次，需要通过全局事务 id 产生器产生一个事务 id，最后，把读写事务加入到全局读写事务链表 (trx_sys->rw_trx_list)，把事务 id 加入到活跃读写事务数组中(trx_sys->descriptors) 在 InnoDB 看来所有的事务在启动时候都是只读状态，只有接受到修改数据的 SQL 后 (InnoDB 接收到才行。因为在 start transaction read only 模式下，DML/DDL 都被 Serve 层挡掉了) 才调用 trx_set_rw_mode 函数把只读事务提升为读写事务。
整体流程图如下：
必须有这些步骤的原因：[1]为了快，所有数据先写入内存，再刷脏 [2] 为了防止数据页写过程中崩溃数据的持久性 =》先写 redo 保证重启后可以恢复。日志写不成功不操作，日志是顺序写，内容少，可以同步等。（最好是物理重做）。[3]异常回滚 =》物理回滚反解复杂，需要一个逻辑日志。基于 undo log 又实现了 MVCC unlog 等也要保证操作持久化原子化。[4]为了删除不每次整理页，只标记，为了真正删除 /undo 不需要的清除 =》purge[5]flush 对一个 pageid 多次操作合并在一起减少随机操作 =》二级索引非唯一 change buff[6]Flush 过程中一个页部分写成功就崩溃，无法正确后恢复 =》二次写 [7] 为完整的主链路。[8]为异步的刷盘链路
性能
磁盘，B+ 树
先来个准确的 B + 比 B 为何更适合：区别两点，一个是 B 树搜索是可以止于非页节点的，包含数据（包含数据在磁盘中页的位置），且数据只出现在树中一次。另一点是叶子节点有双向链表。第一点使得节点可以包含更多路（因为不存数据在磁盘中页的位置，只包含下一层的指针页位置，B 树这两个都要包含），层高会更少；只能到页节点搜索结束，性能稳定。第二点为了扫描和范围索引。
内存 buffer
所有数据页。都走这套。包括 undo 等所有的数据页都存储在一个 LRU 链表上，修改过的 block 被加到 flush_list 上，解压的数据页被放到 unzip_LRU 链表上。
name
desc
buf_pool_t::page_hash
page_hash 用于存储已经或正在读入内存的 page。根据 <space_id, page_no> 快速查找。当不在 page hash 时，才会去尝试从文件读取
buf_pool_t::LRU
LRU 上维持了所有从磁盘读入的数据页，该 LRU 上又在链表尾部开始大约 3 / 8 处将链表划分为两部分，新读入的 page 被加入到这个位置；当我们设置了 innodb_old_blocks_time，若两次访问 page 的时间超过该阀值，则将其挪动到 LRU 头部；这就避免了类似一次性的全表扫描操作导致 buffer pool 污染
buf_pool_t::free
存储了当前空闲可分配的 block
buf_pool_t::flush_list
存储了被修改过的 page，根据 oldest_modification（即载入内存后第一次修改该 page 时的 Redo LSN）排序
buf_pool_t::flush_rbt
在崩溃恢复阶段在 flush list 上建立的红黑数，用于将 apply redo 后的 page 快速的插入到 flush list 上，以保证其有序
buf_pool_t::unzip_LRU
压缩表上解压后的 page 被存储到 unzip_LRU。buf_block_t::frame 存储解压后的数据，buf_block_t::page->zip.data 指向原始压缩数据。
buf_pool_t::zip_free[BUF_BUDDY_SIZES_MAX]
用于管理压缩页产生的空闲碎片 page。压缩页占用的内存采用 buddy allocator 算法进行分配。
page_hash 查找。LRU 只是用于淘汰。一份 block。指针保存在 hash 和 lru 上
当另外一个线程也想请求相同 page 时，首先根据 space id 和 page no 找到对应的 buffer pool instance。然后查询 page hash。如果看到 page hash 中已经有对应的 block 了，说明 page 已经或正在被读入 buffer pool，如果 io_fix 为 BUF_IO_READ，说明正在进行 IO，就通过加 X 锁的方式做一次 sync（buf_wait_for_read），确保 IO 完成。
如果没有则表示需要从磁盘读取。在读盘前首先我们需要为即将读入内存的数据页分配一个空闲的 block。当 free list 上存在空闲的 block 时，可以直接从 free list 上摘取；如果没有，就需要从 unzip_lru 或者 lru 上驱逐 page。先 unzip lru。再 lru 是否有可替换 page, 直接释放，否则可能是脏页多，再线程在 LRU 上做脏页刷新。后台线程也会定期做脏页刷新。
一个流程对 buffer 的操作步骤：
索引：聚簇索引
见上
二级索引 change buffer
对非唯一二级索引页，delete_mark,delete,insert 顺序插入缓冲区，合并减少随机 IO。
物理：ibdata 第 4 个 page B+ Tree(key：spaceid,offset,counter)
内存：ibuf，B+ 树
内容：space,offset, 发生 change 的数据
写入：1 不会导致空 page：delete 时只有一条记录 拒绝 2 不会导致分裂，insert 时检查 IBUF BITMAP 标识剩余空间大小，超出触发 merge 拒绝
merge：(在很多情况都需要把 ibuf 里的页进行合并)1. 辅助索引页被读取到缓冲池时 2. 插入时预估 page no 空间不足 3.ibuf 空间不足 4. 插入 ibuf 可能产生 ibuf Tree 的索引分裂 5.Master（IDLE ,ACTIVE,SHUTDOWN）……
Purge 操作和 insert 在 ibuf 并发问题在 purge 模式下，用 ibuf 同时将 watch 插入到 hash table 中, 如果都在内存里，会给同一份 page 加锁，没问题，但是要两个线程都写入 ibuf_insert 时，是没办法控制顺序的（本来就允许这种无序，因为非唯一）。所以需要一个进入后，另一个就放弃，不能都写入 ibuf。在 purge 模式下，用 ibuf 同时将 watch 插入到 hash table 中，insert 就不会再放入 ibuf 中了其他读取清除这个 buf.
功能——事务
A undolog
C（一个事务中间状态可见性）MVCC
I (多个事物之间可见性 / 操作不干扰) MVCC
D redolog
内存总体流程
undolog
物理：回滚段，rseg0 在 ibdata 第 6 个 page，1~32 临时表空间，33~128 独立表空间或 ibdata, 存储在 ibdata，临时表空间或单独表空间。每个表空间可以包含若干个段。每个段有 1024 个控制页 slot 和历史表。每个 slot 对应一个 undo log 对象，有一个 undo log header.
内存：全局 trx_sys->rseg_array。每个事务 trx->rsegs
内容：逻辑日志 Insert undo 日志记录插入的唯一键值的 len 和 value。Update undo 日志在 insert undo 基础上，同时记录了旧记录事务 id，以及被更新字段的旧数据
写入 入口函数：btr_cur_ins_lock_and_undoa) 从 chached_list 或分配一个空闲 slot 创建 undo 页 b) 顺序写 undo log header 和记录 c) 在事务提交阶段，加入到 history list 或释放【见事务提交】Undo log 的写入在一个单独的 mtr 中，受 redo log 的保护，先讲一个子事务 mtr。Mtr 是 InnoDB 对物理数据文件操作的最小原子单元，保证持久性, 用于管理对 Page 加锁、修改、释放、以及日志提交到公共 buffer 等工作。开启时初始化 m_impl，比如 mlog 用于存储 redo log 记录 提交时需要将本地产生的日志拷贝到公共缓冲区，将修改的脏页放到 flush list 上。
回滚：入口函数：row_indo_step 解析老版本记录，做逆向操作
事务提交时 undolog 入口函数：trx_commit_low–>trx_write_serialisation_history 事务提交整体流程，注意看下大概顺序，后面会具体讲
写完 redo 就可以提交了。
生成事务 no。如果有 update 类的 undo 日志。加入到 purge_queue（清理垃圾）,history 链表（维护历史版本）
子事务提交。Redo log 写到公共缓存
释放 MVCC 的 readview；insert 的 undo 日志释放（可 cache 重用，否则全部释放包括 page 页）
刷日志
在该函数中，需要将该事务包含的 Undo 都设置为完成状态，先设置 insert undo，再设置 update undo（trx_undo_set_state_at_finish），完成状态包含三种：
如果当前的 undo log 只占一个 page，且占用的 header page 大小使用不足其 3 / 4 时(TRX_UNDO_PAGE_REUSE_LIMIT)，则状态设置为 TRX_UNDO_CACHED，该 undo 对象会随后加入到 undo cache list 上；
如果是 Insert_undo（undo 类型为 TRX_UNDO_INSERT），则状态设置为 TRX_UNDO_TO_FREE；
如果不满足 a 和 b，则表明该 undo 可能需要 Purge 线程去执行清理操作，状态设置为 TRX_UNDO_TO_PURGE。
对于 undate undo 需要调用 trx_undo_update_cleanup 进行清理操作。
注意上面只清理了 update_undo，insert_undo 直到事务释放记录锁、从读写事务链表清除、以及关闭 read view 后才进行，
这里的 slot,undo page ,history 关系：
每个 rseg 控制页有 1024 个 slot 和 history。undo page 释放后或者移到 history list 后，就可以把 slot 清空、undo page 转为 cache 不释放则不动 slot
purge: 删除(更新数据的真正删除)，清除过期 undo。入口函数 srv_do_purge 作用: 对于用户删除的数据，InnoDB 并不是立刻删除，而是标记一下，后台线程批量的真正删除。类似的还有 InnoDB 的二级索引的更新操作，不是直接对索引进行更新，而是标记一下，然后产生一条新的。这个线程就是后台的 Purge 线程。此外，清除过期的 undo,histroy list，指的是 undo 不需要被用来构建之前的版本，也不需要用来回滚事务。我们先来分析一下 Purge Coordinator 的流程。启动线程后，会进入一个大的循环，循环的终止条件是数据库关闭。在循环内部，首先是自适应的 sleep，然后才会进入核心 Purge 逻辑。sleep 时间与全局历史链表有关系，如果历史链表没有增长，且总数小于 5000，则进入 sleep，等待事务提交的时候被唤醒(srv_purge_coordinator_suspend)。退出循环后，也就是数据库进入关闭的流程，这个时候就需要依据参数 innodb_fast_shutdown 来确定在关闭前是否需要把所有记录给清除。接下来，介绍一下核心 Purge 逻辑。srv_do_purge
1）首先依据当前的系统负载来确定需要使用的 Purge 线程数(srv_do_purge)，即如果压力小，只用一个 Purge Cooridinator 线程就可以了。如果压力大，就多唤醒几个线程一起做清理记录的操作。如果全局历史链表在增加，或者全局历史链表已经超过 innodb_max_purge_lag，则认为压力大，需要增加处理的线程数。如果数据库处于不活跃状态(srv_check_activity)，则减少处理的线程数。
2）如果历史链表很长，超过 innodb_max_purge_lag，则需要重新计算 delay 时间(不超过 innodb_max_purge_lag_delay)。如果计算结果大于 0，则在后续的 DML 中需要先 sleep，保证不会太快产生 undo(row_mysql_delay_if_needed)。
3）从全局视图链表中，克隆最老的 readview（快照、拿视图为了拿事务 id.undo 日志中 upadte 记了事务 id），所有在这个 readview 开启之前提交的事务所产生的 undo 都被认为是可以清理的。克隆之后，还需要把最老视图的创建者的 id 加入到 view->descriptors 中，因为这个事务修改产生的 undo，暂时还不能删除(read_view_purge_open)。
4）从 undo segment 的最小堆中(堆存放每个段未被 purge 的最老的 undo 页)，找出最早提交事务的 undolog(trx_purge_get_rseg_with_min_trx_id)，如果 undolog 标记过 delete_mark(表示有记录删除操作)，则把先关 undopage 信息暂存在 purge_sys_t 中(trx_purge_read_undo_rec)。
5）依据 purge_sys_t 中的信息，读取出相应的 undo，同时把相关信息加入到任务队列中。同时更新扫描过的指针，方便后续 truncate undolog。
6）循环第 4 步和第 5 步，直到为空，或者接下到 view->low_limit_no，即最老视图创建时已经提交的事务，或者已经解析的 page 数量超过 innodb_purge_batch_size。(把 delete 和 Undopage 分别存放，detele 给工作线程删除)
7）把所有的任务都放入队列后，就可以通知所有 Purge Worker 线程 (如果有的话) 去执行记录删除操作了。删除记录的核心逻辑在函数 row_purge_record_func 中。有两种情况，一种是数据记录被删除了，那么需要删除所有的聚集索引和二级索引(row_purge_del_mark)，另外一种是二级索引被更新了(总是先删除 + 插入新记录)，所以需要去执行清理操作。
8）在所有提交的任务都已经被执行完后，就可以调用函数 trx_purge_truncate 去删除 update undo(insert undo 在事务提交后就被清理了)。每个 undo segment 分别清理，从自己的 histrory list 中取出最早的一个 undo，进行 truncate(trx_purge_truncate_rseg_history)。truncate 中，最终会调用 fseg_free_page 来清理磁盘上的空间。
MVCC
undo+read view 写时并发读 ReadView::id 创建该视图的事务 ID；
m_ids 创建 ReadView 时，活跃的读写事务 ID 数组，有序存储；记录 trx_id 不在 m_ids 中可见
m_low_limit_id 当前最大事务 ID；记录 rx_id>=ReadView::m_low_limit_id，则说明该事务是创建 readview 之后开启的，不可见
Rem_up_limit_id ;m_ids 集合中的最小值; 记录 trx_id< m_up_limit_id 该事务在创建 ReadView 时已经提交了，可见
二级索引回聚簇索引中。若不可见，则通过 undo 构建老版本记录。
redolog
物理：log 文件，ib_logfile 覆盖写
内存：log buffer log_sys（记了日志在磁盘和内存中用到的信息，比如总大小，一些需要刷盘的阈值等）
内容：记录物理位置 spaceid,page,offset 上要操作的逻辑日志
写入 每个子事务的操作都会写入 log(mtr.m_impl.m_log 中) mlog_open_and_write_index=》memcpy=》mlog_close
提交 子事务提交写入缓冲区
将本次的表空间和文件信息加入到一个内存链表上 (去除恢复中对数据字典的依赖)
提交时，准备 log 内容，提交到公共 buffer 中，并将对应的脏页加到 flush list 上
Step 1: mtr_t::Command::prepare_write()
1. 若当前 mtr 的模式为 MTR_LOG_NO_REDO 或者 MTR_LOG_NONE，则获取 log_sys->mutex，从函数返回
2. 若当前要写入的 redo log 记录的大小超过 log buffer 的二分之一，则去扩大 log buffer，大小约为原来的两倍。
3. 持有 log_sys->mutex
4. 调用函数 log_margin_checkpoint_age 检查本次写入：如果本次产生的 redo log size 的两倍超过 redo log 文件 capacity，则打印一条错误信息；若本次写入可能覆盖检查点，还需要去强制做一次同步 *chekpoint*
5. 检查本次修改的表空间是否是上次 checkpoint 后第一次修改（fil_names_write_if_was_clean）
如果 space->max_lsn = 0，表示自上次 checkpoint 后第一次修改该表空间：
a. 修改 space->max_lsn 为当前 log_sys->lsn；
b. 调用 fil_names_dirty_and_write 将该 tablespace 加入到 fil_system->named_spaces 链表上；
c. 调用 fil_names_write 写入一条类型为 MLOG_FILE_NAME 的日志，写入类型、spaceid, page no(0)、文件路径长度、以及文件路径名。
在 mtr 日志末尾追加一个字节的 MLOG_MULTI_REC_END 类型的标记，表示这是多个日志类型的 mtr。
如果不是从上一次 checkpoint 后第一次修改该表，则根据 mtr 中 log 的个数，或标识日志头最高位为 MLOG_SINGLE_REC_FLAG，或附加一个 1 字节的 MLOG_MULTI_REC_END 日志。
Step 2: 拷贝
若日志不够，log_wait_for_space_after_reserving
Step 3：如果本次修改产生了脏页，获取 log_sys->log_flush_order_mutex，随后释放 log_sys->mutex。
Step 4. 将当前 Mtr 修改的脏页加入到 flush list 上，脏页上记录的 lsn 为当前 mtr 写入的结束点 lsn。基于上述加锁逻辑，能够保证 flush list 上的脏页总是以 LSN 排序。
Step 5. 释放 log_sys->log_flush_order_mutex 锁
Step 6. 释放当前 mtr 持有的锁（主要是 page latch）及分配的内存，mtr 完成提交。
刷盘 整个事务的提交 trx_commit. 参数 innodb_flush_log_at_trx_commit 当设置该值为 1 时，每次事务提交都要做一次 fsync，这是最安全的配置，即使宕机也不会丢失事务 当设置为 2 时，则在事务提交时只做 write 操作，只保证写到系统的 page cache，因此实例 crash 不会丢失事务，但宕机则可能丢失事务 当设置为 0 时，事务提交不会触发 redo 写操作，而是留给后台线程每秒一次的刷盘操作，因此实例 crash 将最多丢失 1 秒钟内的事务，写入一条 MLOG_FILE_NAME
刷脏 刷脏会在以下情形被触发
启动和关闭时会唤醒刷脏线程
redo log 可能覆盖写时，调用单独线程把未提交 LSN 对应的 redo log 刷盘
LRU LIST 在未能自己释放时，先自己刷脏一页，不行再 唤醒刷脏线程
刷脏线程
innodb_page_cleaners 设置为 4，那么就是一个协调线程（本身也是工作线程），加 3 个工作线程，工作方式为生产者 - 消费者。工作队列长度为 buffer pool instance 的个数，使用一个全局 slot 数组表示。
buf_flush_page_cleaner_coordinator 协调线程主循环主线程以最多 1s 的间隔或者收到 buf_flush_event 事件就会触发进行一轮的刷脏。协调线程首先会调用 pc_request()函数，这个函数的作用就是为每个 slot 代表的缓冲池实例计算要刷脏多少页，然后把每个 slot 的 state 设置 PAGE_CLEANER_STATE_REQUESTED, 唤醒等待的工作线程。由于协调线程也会和工作线程一样做具体的刷脏操作，所以它在唤醒工作线程之后，会调用 pc_flush_slot()，和其它的工作线程并行去做刷脏页操作。一但它做完自己的刷脏操作，就会调用 pc_wait_finished()等待所有的工作线程完成刷脏操作。完成这一轮的刷脏之后，协调线程会收集一些统计信息，比如这轮刷脏所用的时间，以及对 LRU 和 flush_list 队列刷脏的页数等。然后会根据当前的负载计算应该 sleep 的时间、以及下次刷脏的页数，为下一轮的刷脏做准备。
buf_flush_page_cleaner_worker 工作线程主循环启动后就等在 page_cleaner_t 的 is_requested 事件上，一旦协调线程通过 is_requested 唤醒所有等待的工作线程，工作线程就调用 pc_flush_slot()函数去完成刷脏动作。pc_flush_slot：先找到一个空间的 slot,page_cleaner->n_slots_requested–; // 表明这个 slot 开始被处理，将未被处理的 slot 数减 1 page_cleaner->n_slots_flushing++; // 这个 slot 开始刷脏，将 flushing 加 1 slot->state = PAGE_CLEANER_STATE_FLUSHING; 刷 LRU,FLUSH LISTpage_cleaner->n_slots_flushing–; // 刷脏工作线程完成次轮刷脏后，将 flushing 减 1 page_cleaner->n_slots_finished++; // 刷脏工作线程完成次轮刷脏后，将完成的 slot 加一 slot->state = PAGE_CLEANER_STATE_FINISHED; // 设置此 slot 的状态为 FINISHED 若是最后一个，os_event_set(page_cleaner->is_finished)pc_wait_finished：os_event_wait(page_cleaner->is_finished); 统计等
每次刷多少 srv_max_buf_pool_modified_pct 决定
2. log_checkpoint
在主线程，合并 insertbuffer，等需要 redo log 空间的以及事务提交后等都会调用 log_free_check_wait =》调用单独的 log checkpoint 进程 这里如果 page cleaner 在 ACTIVE 唤醒 buf_flush_event（buf_flush_page_coordinator_thread 监听），否则自己 buf_flush_sync_all_buf_pools。
redo checkpoint 的入口函数为 log_checkpoint，其执行流程如下：Step1. 持有 log_sys->mutex 锁，并获取 buffer pool 的 flush list 链表尾的 block 上的 lsn，这个 lsn 是 buffer pool 中未写入数据文件的最老 lsn，在该 lsn 之前的数据都保证已经写入了磁盘。Step 2. 调用函数 fil_names_clear
扫描 fil_system->named_spaces 上的 fil_space_t 对象，如果表空间 fil_space_t->max_lsn 小于当前准备做 checkpoint 的 Lsn，则从链表上移除并将 max_lsn 重置为 0。同时为每个被修改的表空间构建 MLOG_FILE_NAME 类型的 redo 记录。（这一步未来可能会移除，只要跟踪第一次修改该表空间的 min_lsn，并且 min_lsn 大于当前 checkpoint 的 lsn，就可以忽略调用 fil_names_write）
写入一个 MLOG_CHECKPOINT 类型的 CHECKPOINT REDO 记录，并记入当前的 checkpoint LSN
Step3 . fsync redo log 到当前的 lsn 调用 fil_flush_file_spaces（关闭时 srv_shutdown_log，崩溃恢复……）Step4. 写入 checkpoint 信息
函数：log_write_checkpoint_info –> log_group_checkpoint
checkpoint 信息被写入到了第一个 iblogfile 的头部，但写入的文件偏移位置比较有意思，当 log_sys->next_checkpoint_no 为奇数时，写入到 LOG_CHECKPOINT_2（3 *512 字节）位置，为偶数时，写入到 LOG_CHECKPOINT_1（512 字节）位置。
在 crash recover 重启时，会读取记录在 checkpoint 中的 lsn 信息，然后从该 lsn 开始扫描 redo 日志。
Checkpoint 操作由异步 IO 线程执行写入操作，当完成写入后，会调用函数 log_io_complete 执行如下操作：
fsync 被修改的 redo log 文件
更新相关变量：
log_sys->next_checkpoint_no++
log_sys->last_checkpoint_lsn = log_sys->next_checkpoint_lsn
释放 log_sys->checkpoint_lock 锁
崩溃恢复 1. 从第一个 iblogfile 的头部定位要扫描的 LSN（数据落盘点）2. 扫描 redo log 1）第一次 redo log 的扫描，主要是查找 MLOG_CHECKPOINT，不进行 redo log 的解析，2）第二次扫描是在第一次找到 MLOG_CHECKPOINT（获取表和路径）基础之上进行的，该次扫描会把 redo log 解析到哈希表中，如果扫描完整个文件，哈希表还没有被填满，则不需要第三次扫描，直接进行 recovery 就结束 3）第二次扫描把哈希表填满后，还有 redo log 剩余，则需要循环进行扫描，哈希表满后立即进行 recovery，直到所有的 redo log 被 apply 完为止。3. 具体 redo log 的恢复 MLOG_UNDO_HDR_CREATE：解析事务 ID，为其重建 undo log 头；MLOG_REC_INSERT 解析出索引信息（mlog_parse_index）和记录信息（page_cur_parse_insert_rec）等 在完成修复 page 后，需要将脏页加入到 buffer pool 的 flush list 上；查找红黑树找到合适的插入位置 MLOG_FILE_NAME 用于记录在 checkpoint 之后，所有被修改过的信息(space, filepath)；MLOG_CHECKPOINT 用于标志 MLOG_FILE_NAME 的结束。
在恢复过程中，只需要打开这些 ibd 文件即可，当然由于 space 和 filepath 的对应关系通过 redo 存了下来，恢复的时候也不再依赖数据字典。
在恢复数据页的过程中不产生新的 redo 日志；
二次写 redo 会记 spaceid,pageno, 偏移量内的逻辑日志只记录：’这是一个插入操作’和’这行数据的内容‘。为了省地方。但是这样就有个问题。在 redo log 恢复执行时，如果执行逻辑时一半断电了，比如已经某地址加了一个记录数。但又断电了，重新灰度执行又会执行一遍。就会在地址后又加一条。写坏了。这就需要在脏页落盘时采取二次写。数据写入 ibd 前先顺序写入 ibdata. 在崩溃恢复时，先检验 checksum. 不合法载入 ibdata 的数据。
Redo 为了保证原子性，要求一块一写。不够的话要先读旧的然后改然后写。以 512 字节 (最小扇区) 对其方式写入，不需要二次写。设置一个值 innodb_log_write_ahead_size，不需要这个过程，超过该值补 0 到一块直接插入
server 与 innodb 的事务保证
server 和引擎层事务的界限 1. 开启事务。server 只会调用引擎层。server 层如果不以命令，是不会显示开启事务的。在 SQLCOM_BEGIN 等命令会调用 trans_begin 分布式事务会调 trans_begin（跟踪下）证明是正确的，在外层 trans_begin 并没有调用。并不研究了 提交会在 server 层调用各个引擎的事务提交。下面说下 innodb 层的 trx 2. 提交事务。根据是否开启 binlog 和是否有多个引擎执行不同。比如开了 Binlog 且使用了事务引擎，用 Mysql_bin_log 的两阶段和组提交。如果没有用事务引擎，直接记 log 等就可以 3. 事务回滚：分为真正 xa 回滚还是普通回滚。普通回滚调用引擎层回滚 4. 崩溃恢复：没有 server 层的崩溃恢复
开启 分配回滚段，获取事务 id，加入事务链表
提交 入口：MYSQL_BIN_LOG::commit，如果是分布式事务，用 xa，两阶段。prepare 和 commit。我们先研究普通的提交。XA 不作为重点。但是由于 server 层和 Innodb 层两个日志，需要保证顺序，也按照 XA 的两阶段设计。也叫内部 xa 1) xa 两阶段 Prepare undo log 写入 xid, 设置状态为 PREPARED Commit Flush Stage: 由 leader 依次为别的线程对 flush redo log 到 LSN，再写 binlog 文件 Sync Stage: 如果 sync_binlog 计数超过配置值，以组为维度文件 fsync Commit Stage：队列中的事务依次进行 innodb commit，修改 undo 头的状态为完成；并释放事务锁，清理读写事务链表、readview 等一系列操作。2) 原因 两阶段是为了保证 binlog 和 redo log 一致性。server 和备库用 binlog 来恢复同步。innodb 用 undo 和 redo 恢复。1 落 undo 2flush redo 3 flush binlog 4fsync binlog 5fsync redo [ps:sync 可能只是内核缓冲放入磁盘队列，fsync 只保证放入磁盘，都是同步] 2 要在 3 前 因为要先保证 redo 写了才算是事务执行了，否则无法回滚就记了 binlog 4 要在 5 前 提交成功，redo 才会落盘成功，如果先 redo 再 binlog, 但是 binlog 落盘失败，不会回滚，binlog 少记录 但是如果按照 4 到 5 的顺序，有 binlog 落盘成功，如果此时正常，5 失败会回滚，按照 undo 的内容逆着执行一次，binlog 记录了重新执行的，可以正常恢复数据；如果此时异常宕机，无法回滚，就会出问题。binlog 已经落盘，redo 没有落盘。此时数据同步导致主从不一致。因此加两阶段。在第一阶段在写入 xid，undo 设置为 prepare。如果在宕机恢复时对于 prepare 中的发现 binlog 的 xid 没有被执行，重新执行一遍。prepare 阶段的 redo log 可以先不写，在 commit 阶段一起写。只要保证 flush redo 在 flush binlog 前就可以 两阶段其实也是 undo 标识一下 binlog 和 redolog 还不一致。
3) 组提交：两阶段提交，在并发时无法保证顺序一致，用 ordered_commit 控制
如图在 Online backup taken 时，那么事务 T1 在备机恢复 MySQL 数据库时，发现 T1 未在存储引擎内提交，那么在恢复时，T1 事务就会被回滚。数据不一致。
如果关闭 binlog_order_commits。事务各自提交。这时候没有设置不写 redo log。不能保证 Innodb commit 顺序和 Binlog 写入顺序一直，但是不会影响数据一致性。只是物理备份数据不一致。但是依赖于事务页上记录 binlog 恢复的，比如 xtrabackup 就会发生备份数据不一致的情况。
回滚两阶段：正常应该根据 undo 回滚, 但看到 undo 为 iprepare 且 binlog 有，就不回滚当由于各种原因（例如死锁，或者显式 ROLLBACK）需要将事务回滚时，ha_rollback_trans=》ha_rollback_low，进而调用 InnoDB 函数 trx_rollback_for_mysql 来回滚事务。对于 innodb 回滚的方式是提取 undo 日志，做逆向操作。提交失败会回滚。走的非 xa，调用 trx_rollback_for_mysql。原来一直纠结 binlog 会不会删除。。。跟踪了好久也没看出来，其实是 undo 中的在提交时重新写一下 binlog。这里在子事务里会介绍。
分布式
分布式事务
主从复制
三种日志模式 1. 基于行的复制 row 优点：符合幂等性，高度保障数据一致。缺点：数据量大 2. 基于语句的复制 statement 优点：日志量少缺点：特定功能函数导致主从数据不一致，重复执行时无法保证幂等
3. 混合类型的复制 mixed (默认语句，语句无法精准复制，则基于行)
主从同步过程
其中 1. Slave 上面的 IO 线程连接上 Master，并请求从指定日志文件的指定位置 (或者从最开始的日志) 之后的日志内容;
重放过程和 master 一样，也 redolog
GTID MySQL 5.6 引入全局事务 ID 的首要目的，是保证 Slave 在复制的时候不会重复执行相同的事务操作；其次，是用全局事务 IDs 代替由文件名和物理偏移量组成的复制位点，定位 Slave 需要复制的 binlog 内容。因此，MySQL 必须在写 binlog 时记录每个事务的全局 GTID，保证 Master / Slave 可以根据这些 GTID 忽略或者执行相应的事务。GTID 的组成部分：前面是 server_uuid：后面是一个串行号 例如：server_uuid：sequence number 7800a22c-95ae-11e4-983d-080027de205a:10 UUID：每个 mysql 实例的唯一 ID，由于会传递到 slave，所以也可以理解为源 ID。Sequence number：在每台 MySQL 服务器上都是从 1 开始自增长的串行，一个数值对应一个事务。当事务提交时，不管是 STATEMENT 还是 ROW 格式的 binlog，都会添加一个 XID_EVENT 事件作为事务的结束。该事件记录了该事务的 id。
同步方案 同步复制 所谓的同步复制，意思是 master 的变化，必须等待 slave-1,slave-2,…,slave- n 完成后才能返回。异步复制 master 只需要完成自己的数据库操作即可。至于 slaves 是否收到二进制日志，是否完成操作，不用关心 半同步复制 master 只保证 slaves 中的一个操作成功，就返回，其他 slave 不管。master 既要负责写操作，还的维护 N 个线程，负担会很重。可以这样，slave- 1 是 master 的从，slave- 1 又是 slave-2,slave-3,… 的主，同时 slave- 1 不再负责 select。slave- 1 将 master 的复制线程的负担，转移到自己的身上。这就是所谓的多级复制的概念。这里会有个一致性的问题。开始提交事务 =>write binlog => sync binlog => engine commit => send events => 返回 send_events 失败会导致 master 有 slave 没有 开始提交事务 =>write binlog => sync binlog => send events => engine commit => 返回 send_events 失败若 sync binlog 未同步，导致 XA 不会重做，slave 领先
并行复制
定期 checkout-point 将队列中执行结束的删除。记录 checkpoint 后每个 worker 是否执行过的 bitmap。崩溃恢复时执行 Bitmap 未执行的部分。按 db 分粒度大可以换成 table
扩展性
当主库支撑不了。水平扩展。拆表。
可靠性
需要 proxy 保证
一致性
同步策略影响。XA 分为外部和内部。对于外部。要应用程序或 proxy 作为协调者。（二阶段提交协调者判断所有 prepare 后 commit）。对于内部，binlog 控制。
proxy 功能
共享式的缓存读写分离路由可靠性的保证，主从切换, 故障发现与定位 XA 一致性的实现过滤加注释例如：https://github.com/mariadb-co…