MySQL 8.0 InnoDB Tablespaces之Undo Tablespaces（UNDO表空间）

【免责声明】文章仅供学习交流，观点代表个人，与任何公司无关。
编辑|SQL和数据库技术(ID:SQLplusDB)

MySQL 8.0 OCP (1Z0-908) 考点概要

MySQL 8.0 OCP (1Z0-908) 考点精析-安装与配置考点1：设置系统变量
【MySQL】控制MySQL优化器行为方法之optimizer_switch系统变量
【MySQL】MySQL系统变量（system variables）列表（mysqld --verbose --help的结果例）
【MySQL】MySQL系统变量（system variables）列表（SHOW VARIABLES 的结果例）
MySQL 8.0 OCP (1Z0-908) 考点精析-备份与恢复考点1：MySQL Enterprise Backup概要
MySQL 8.0 OCP (1Z0-908) 考点精析-性能优化考点1：sys.statement_analysis视图
MySQL 8.0 OCP (1Z0-908) 考点精析-性能优化考点2：系统变量的确认
MySQL 8.0 OCP (1Z0-908) 考点精析-性能优化考点3：EXPLAIN ANALYZE
MySQL 8.0 OCP (1Z0-908) 考点精析-性能优化考点4：慢速查询日志（slow query log）
MySQL 8.0 OCP (1Z0-908) 考点精析-性能优化考点5：表连接算法（join algorithm）
MySQL 8.0 OCP (1Z0-908) 考点精析-性能优化考点6：MySQL Enterprise Monitor之Query Analyzer
MySQL 8.0 OCP (1Z0-908) 考点精析-架构考点1：二进制日志文件（Binary log）
MySQL 8.0 OCP (1Z0-908) 考点精析-架构考点5：数据字典(Data Dictionary)
MySQL 8.0 OCP (1Z0-908) 考点精析-架构考点6：InnoDB Tablespaces之系统表空间（System Tablespace）
MySQL 8.0 InnoDB Tablespaces之File-per-table tablespaces（单独表空间）
MySQL 8.0 InnoDB Tablespaces之General Tablespaces（通用表空间/一般表空间）

MySQL 8.0 InnoDB Tablespaces之Undo Tablespaces（UNDO表空间）

InnoDB表空间是MySQL中用于存储InnoDB存储引擎表数据和索引的物理文件。

InnoDB表空间根据用途可以分成多种类型：

• 数据表空间:
  • System tablespace（系统表空间）
  • File-per-table tablespaces（单独表空间）
  • General tablespaces（通用表空间/一般表空间）
• Undo 表空间
• 临时表空间（Temporary table tablespaces）

Undo Tablespaces（UNDO表空间）

UNDO日志（Undo Log）主要用于事务异常时的数据回滚，在磁盘上UNDO日志保存在UNDO表空间中。

默认UNDO表空间

MySQL实例初始化时会创建两个默认UNDO表空间，默认UNDO表空间会创建在innodb_undo_directory变量定义的位置。
默认UNDO表空间的数据文件命名为undo_001和undo_002，在数据字典中定义的对应UNDO表空间名称为innodb_undo_001和innodb_undo_002。

例：

mysql> show variables like 'datadir';
+---------------+-----------------+
| Variable_name | Value           |
+---------------+-----------------+
| datadir       | /var/lib/mysql/ |
+---------------+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> show variables like 'innodb_undo_directory';
+-----------------------+-------+
| Variable_name         | Value |
+-----------------------+-------+
| innodb_undo_directory | ./    |
+-----------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> SELECT  TABLESPACE_NAME, FILE_NAME, FILE_TYPE,AUTOEXTEND_SIZE/1024/1024 size_m
    ->  FROM INFORMATION_SCHEMA.FILES
    ->   WHERE FILE_TYPE LIKE 'UNDO LOG';
+-----------------+------------+-----------+-------------+
| TABLESPACE_NAME | FILE_NAME  | FILE_TYPE | size_m      |
+-----------------+------------+-----------+-------------+
| innodb_undo_001 | ./undo_001 | UNDO LOG  | 16.00000000 |
| innodb_undo_002 | ./undo_002 | UNDO LOG  | 16.00000000 |
+-----------------+------------+-----------+-------------+
2 rows in set (0.01 sec)

mysql>

查看数据文件。

root@mysql-vm:/var/lib/mysql# ls -lh undo*
-rw-r----- 1 mysql mysql 16M Dec 28 17:09 undo_001
-rw-r----- 1 mysql mysql 16M Dec 28 17:09 undo_002
root@mysql-vm:/var/lib/mysql#

MySQL 8.0.23开始，初始UNDO表空间大小通常为16MB，UNDO表空间的扩展大小至少为16MB。

添加 Undo 表空间

由于 Undo 日志会在长时间运行的事务中变得很大，创建额外的 Undo 表空间可以避免单个表空间变得太大。MySQL 8.0.14 版本之后，可以在运行时使用CREATE UNDO TABLESPACE语法创建额外的UNDO 表空间。

CREATE UNDO TABLESPACE tablespace_name ADD DATAFILE 'file_name.ibu';

例：

mysql> CREATE UNDO TABLESPACE undo_tbs_1 ADD DATAFILE 'undo_tbs_1.ibu';
Query OK, 0 rows affected (0.26 sec)

mysql> SELECT  TABLESPACE_NAME, FILE_NAME, FILE_TYPE,AUTOEXTEND_SIZE/1024/1024 size_m
    ->  FROM INFORMATION_SCHEMA.FILES
    ->   WHERE FILE_TYPE LIKE 'UNDO LOG';
+-----------------+------------------+-----------+-------------+
| TABLESPACE_NAME | FILE_NAME        | FILE_TYPE | size_m      |
+-----------------+------------------+-----------+-------------+
| innodb_undo_001 | ./undo_001       | UNDO LOG  | 16.00000000 |
| innodb_undo_002 | ./undo_002       | UNDO LOG  | 16.00000000 |
| undo_tbs_1      | ./undo_tbs_1.ibu | UNDO LOG  | 16.00000000 |
+-----------------+------------------+-----------+-------------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql>

注意：创建创建额外的Undo 表空间的数据文件的扩展名必须使用 .ibu 。

查看Undo 相关的信息

查看Undo 相关参数变量

Undo 相关的参数变量主要包括如下内容。

例：

mysql> show variables like '%undo%';
+--------------------------+------------+
| Variable_name            | Value      |
+--------------------------+------------+
| innodb_max_undo_log_size | 1073741824 |
| innodb_undo_directory    | ./         |
| innodb_undo_log_encrypt  | OFF        |
| innodb_undo_log_truncate | ON         |
| innodb_undo_tablespaces  | 2          |
+--------------------------+------------+

回滚段（rollback segment）相关参数。

mysql> show variables like '%rollback%'
    -> ;
+----------------------------+-------+
| Variable_name              | Value |
+----------------------------+-------+
| innodb_rollback_on_timeout | OFF   |
| innodb_rollback_segments   | 128   |
+----------------------------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql>

mysql> show variables like 'innodb_purge_rseg_truncate_frequency';
+--------------------------------------+-------+
| Variable_name                        | Value |
+--------------------------------------+-------+
| innodb_purge_rseg_truncate_frequency | 128   |
+--------------------------------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)

查看Undo 状态信息

通过information_schema.innodb_tablespaces 查看undo表空间信息

mysql> select * from information_schema.innodb_tablespaces where name like '%undo%' \G
*************************** 1. row ***************************
          SPACE: 4294967279
           NAME: innodb_undo_001
           FLAG: 0
     ROW_FORMAT: Undo
      PAGE_SIZE: 16384
  ZIP_PAGE_SIZE: 0
     SPACE_TYPE: Undo
  FS_BLOCK_SIZE: 4096
      FILE_SIZE: 16777216
 ALLOCATED_SIZE: 16777216
AUTOEXTEND_SIZE: 0
 SERVER_VERSION: 8.0.32
  SPACE_VERSION: 1
     ENCRYPTION: N
          STATE: active
*************************** 2. row ***************************
          SPACE: 4294967278
           NAME: innodb_undo_002
           FLAG: 0
     ROW_FORMAT: Undo
      PAGE_SIZE: 16384
  ZIP_PAGE_SIZE: 0
     SPACE_TYPE: Undo
  FS_BLOCK_SIZE: 4096
      FILE_SIZE: 16777216
 ALLOCATED_SIZE: 16777216
AUTOEXTEND_SIZE: 0
 SERVER_VERSION: 8.0.32
  SPACE_VERSION: 1
     ENCRYPTION: N
          STATE: active
2 rows in set (0.00 sec)

mysql>

UNDO表空间的使用状态：

mysql> SELECT NAME, STATE FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TABLESPACES
    ->   WHERE NAME in ('innodb_undo_001','innodb_undo_002')\G
*************************** 1. row ***************************
 NAME: innodb_undo_001
STATE: active
*************************** 2. row ***************************
 NAME: innodb_undo_002
STATE: active
2 rows in set (0.00 sec)

mysql>

通过information_schema.FILES查看undo表空间的数据文件信息

mysql> SELECT  TABLESPACE_NAME, FILE_NAME, FILE_TYPE FROM INFORMATION_SCHEMA.FILES
    ->   WHERE FILE_TYPE LIKE 'UNDO LOG';
+-----------------+------------+-----------+
| TABLESPACE_NAME | FILE_NAME  | FILE_TYPE |
+-----------------+------------+-----------+
| innodb_undo_001 | ./undo_001 | UNDO LOG  |
| innodb_undo_002 | ./undo_002 | UNDO LOG  |
+-----------------+------------+-----------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql>

undo表空间的状态

undo表空间的状态相关的信息。

例：

mysql> SHOW STATUS LIKE '%undo%';
+----------------------------------+-------+
| Variable_name                    | Value |
+----------------------------------+-------+
| Innodb_undo_tablespaces_total    | 2     |
| Innodb_undo_tablespaces_implicit | 2     |
| Innodb_undo_tablespaces_explicit | 0     |
| Innodb_undo_tablespaces_active   | 2     |
+----------------------------------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql>

Innodb_undo_tablespaces_total ：总的UNDO表空间数量
Innodb_undo_tablespaces_implicit ：隐式（InnoDB创建的）UNDO表空间数量
Innodb_undo_tablespaces_explicit ：显式（用户创建的）UNDO表空间数量
Innodb_undo_tablespaces_active ：活动UNDO表空间数量

参考

15.6.3.4 Undo Tablespaces
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-undo-tablespaces.html

https://www.alibabacloud.com/blog/an-in-depth-analysis-of-undo-logs-in-innodb_598966

https://blog.csdn.net/wudi53433927/article/details/127206842

15.6.6 Undo Logs
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-undo-logs.html