innodb的mini-transaction
1.概述
由前两篇文章可知重做日志的实现是往磁盘页顺序写物理逻辑日志，如果数据库异常宕机，启动后扫描重做日志并进行恢复可保证数据不丢失，但是我们忽略了一点就是数据一致性问题，如何保证单页数据的一致性其实就是我们本文关注的内容。
2.详细介绍
mini-transaction和我们理解的数据库事务不是一个东西。从一致性来讲，数据库事务是保证多条语句操作的一致性，往往涉及到多个页的修改。而mini-transaction是单页数据一致性，是避免内存页的并发更新影响。当然数据库事务一致性实现也是建立在mini-transaction的基础上的。
所有对页的操作都要在mini_transaction中执行。
在一个mini-transaction操作中，需要对对应的page加锁。锁中代码逻辑主要就是操作页，然后生成redo和undolog，完成之后释放锁。
mini_transaction(){ Lock page Transform page Generate undo and redo log Unlock page } 复制代码为什么这样能保证一致性？
1.对页加锁，能保证这个内存页并发修改的安全性。
2.在锁中append log也能保证log的顺序性（从前面的文章可知，innodb是通过log保证持久，所有内存页写操作都要写log）
3.在innodb中，每当一个事务提交的时候，所有的mini_transaction产生的log必须持久化（当然可以通过参数配置，但是不丢失数据的场景是如此）。
4.Innodb每个数据页都有一个lsn，对于页修改需要更新lsn，在持久化页时，保证对应lsn的log都被持久化即可。
3.代码实现
mini-transaction数据结构
struct mtr_struct{ ulint state; /* MTR_ACTIVE, MTR_COMMITTING, MTR_COMMITTED */ dyn_array_t memo; /* memo stack for locks etc. */ dyn_array_t log; /* mini-transaction log */ ibool modifications; /* TRUE if the mtr made modifications to buffer pool pages */ ulint n_log_recs; /* count of how many page initial log records have been written to the mtr log */ ulint log_mode; /* specifies which operations should be logged; default value MTR_LOG_ALL */ dulint start_lsn;/* start lsn of the possible log entry for this mtr */ dulint end_lsn;/* end lsn of the possible log entry for this mtr */ ulint magic_n; }; 复制代码主要存储了状态，对页写入的相关信息以及日志信息。
memo存储了持有latch的信息，是一个stack。栈存储的为mtr_memo_slot_struct。其实就是实现锁的获取和释放。
typedef struct mtr_memo_slot_struct mtr_memo_slot_t; struct mtr_memo_slot_struct{ ulint type; /* type of the stored object (MTR_MEMO_S_LOCK, ...) */ void* object; 主要是latch对象 参考rw_lock_t、buf_block_t }; 复制代码n_log_recs表示修改页的数量，因为一个操作可能会影响多个页，如果涉及多个页的修改，会按顺序对页进行加锁。
上文所说所有操作都要在mini-transaction中执行。其实就是下面的代码逻辑。
mtr_t mtr; mtr_start(&mtr); （代码逻辑） mtr_commit(&mtr); 复制代码
mtr_start
UNIV_INLINE mtr_t* mtr_start(mtr_t* mtr) { dyn_array_create(&(mtr->memo)); dyn_array_create(&(mtr->log)); mtr->log_mode = MTR_LOG_ALL; mtr->modifications = FALSE; mtr->n_log_recs = 0; #ifdef UNIV_DEBUG mtr->state = MTR_ACTIVE; mtr->magic_n = MTR_MAGIC_N; #endif return(mtr); } 复制代码这个方法只是对mtr_struct数据结构的初始化。
代码逻辑拿到初始化好的mtr可进行相关操作。对页操作前先获取锁，然后push到mtr。
UNIV_INLINE void mtr_memo_push( mtr_t* mtr, /* in: mtr */ void* object, /* in: object */ ulint type) /* in: object type: MTR_MEMO_S_LOCK, ... */ { dyn_array_t* memo; mtr_memo_slot_t* slot; ut_ad(object); ut_ad(type >= MTR_MEMO_PAGE_S_FIX); ut_ad(type <= MTR_MEMO_X_LOCK); ut_ad(mtr); ut_ad(mtr->magic_n == MTR_MAGIC_N); memo = &(mtr->memo); slot = dyn_array_push(memo, sizeof(mtr_memo_slot_t)); slot->object = object; slot->type = type; } 复制代码mtr_commit
void mtr_commit(mtr_t* mtr) { ut_ad(mtr); ut_ad(mtr->magic_n == MTR_MAGIC_N); ut_ad(mtr->state == MTR_ACTIVE); if (mtr->modifications) { mtr_log_reserve_and_write(mtr); } mtr_memo_pop_all(mtr); if (mtr->modifications) { log_release(); } dyn_array_free(&(mtr->memo)); dyn_array_free(&(mtr->log)); } 复制代码1.如果modifications为true则将transaction产生的日志写入到redolog buf中。在redo log恢复过程中也要启动事务，但是不需要再写redo log。
写入的时候需要持有log_sys->mutex
2.mtr_memo_pop_all方法调用mtr_memo_slot_release释放所有的latch。
3.释放log_sys->mutex
4.总结
mini-transaction其实是保证单个内存也写操作的一致性。在并发场景下，多线程写内存页，一方面能保证线程安全，另一方面在写安全的基础上保证redolog的顺序性。即使redo log恢复过程是并发操作的，但也能保证一致。
作者：大远哥
链接：https://juejin.cn/post/7023574554899382279