MySQL undo日志精讲3-从回滚段中申请 Undo 页面链表

回滚段-Rollback Segment Header 页面

回滚段的概念

我们现在知道一个事务在执行过程中最多可以分配4个 Undo 页面链表，在同一时刻不同事务拥有的 Undo 页面链表是不一样的，所以在同一时刻系统里其实可以有许许多多个 Undo 页面链表存在。为了更好的管理这些链表，设计InnoDB的大佬又设计了一个称之为 Rollback Segment Header 的页面，在这个页面中存放了各个 Undo 页面链表的 first undo page 的页号，他们把这些页号称之为 undo slot 。

设计InnoDB的大佬规定，每一个 Rollback Segment Header 页面都对应着一个段，这个段就称为Rollback Segment，翻译过来就是回滚段。与我们之前介绍的各种段不同的是，这个Rollback Segment里其实只有一个页面（这可能是设计InnoDB的大佬们的一种洁癖，他们可能觉得为了某个目的去分配页面的话都得先申请一个段，或者他们觉得虽然目前版本的MySQL里Rollback Segment里其实只有一个页面，但可能之后的版本里会增加页面也说不定）。

从回滚段中申请 Undo 页面链表

初始情况下，由于未向任何事务分配任何Undo页面链表，所以对于一个Rollback Segment Header页面来说，它的各个undo slot都被设置成了一个特殊的值：FIL_NULL（对应的十六进制就是0xFFFFFFFF），表示该undo slot不指向任何页面。

随着时间的流逝，开始有事务需要分配Undo页面链表了，就从回滚段的第一个undo slot开始，看看该undo slot的值是不是FIL_NULL：

• 如果是FIL_NULL，那么在表空间中新创建一个段（也就是Undo Log Segment），然后从段里申请一个页面作为 Undo 页面链表的 first undo page，然后把该 undo slot 的值设置为刚刚申请的这个页面的地址，这样也就意味着这个undo slot被分配给了这个事务。
• 如果不是 FIL_NULL，说明该 undo slo t已经指向了一个undo链表，也就是说这个 undo slot 已经被别的事务占用了，那就跳到下一个undo slot，判断该undo slot的值是不是FIL_NULL，重复上面的步骤。

一个Rollback Segment Header页面中包含1024个undo slot，如果这1024个undo slot的值都不为FIL_NULL，这就意味着这1024个undo slot都已经名花有主（被分配给了某个事务），此时由于新事务无法再获得新的Undo页面链表，就会回滚这个事务并且给用户报错：

Too many active concurrent transactions

用户看到这个错误，可以选择重新执行这个事务（可能重新执行时有别的事务提交了，该事务就可以被分配Undo页面链表了）。

多个回滚段

我们说一个事务执行过程中最多分配 4 个 Undo 页面链表，而一个回滚段里只有1024个 undo slot，很显然 undo slot的数量有点少啊。我们即使假设一个读写事务执行过程中只分配1个Undo页面链表，那 1024 个 undo slot 也只能支持1024个读写事务同时执行，再多了就崩溃了。这就相当于会议室只能容下1024个班长同时开会，如果有几千人同时到会议室开会的话，那后来的那些班长就没地方坐了，只能等待前面的人开完会自己再进去开。

话说在InnoDB的早期发展阶段的确只有一个回滚段，但是设计InnoDB的大佬后来意识到了这个问题，咋解决这问题呢？会议室不够，多盖几个会议室不就得了。所以设计InnoDB的大佬一口气定义了128个回滚段，也就相当于有了128 × 1024 = 131072 个 undo slot。假设一个读写事务执行过程中只分配1个Undo页面链表，那么就可以同时支持131072个读写事务并发执行（这么多事务在一台机器上并发执行，还真没见过呢～）。
  每个回滚段都对应着一个Rollback Segment Header页面，有128个回滚段，自然就要有128个Rollback Segment Header页面，这些页面的地址总得找个地方存一下吧！于是设计InnoDB的大佬在系统表空间的第5号页面的某个区域包含了128个8字节大小的格子：
  每个8字节的格子的构造就像这样：
  
如果所示，每个8字节的格子其实由两部分组成：

4字节大小的Space ID，代表一个表空间的ID。
4字节大小的Page number，代表一个页号。  
也就是说每个8字节大小的格子相当于一个指针，指向某个表空间中的某个页面，这些页面就是Rollback Segment Header。
这里需要注意的一点事，要定位一个Rollback Segment Header还需要知道对应的表空间ID，这也就意味着不同的回滚段可能分布在不同的表空间中。

所以通过上面的叙述我们可以大致清楚， 在系统表空间的第5号页面中存储了 128 个 Rollback Segment Header 页面地址，每个 Rollback Segment Header 就相当于一个回滚段。在Rollback Segment Header页面中，又包含1024个undo slot，每个undo slot都对应一个Undo页面链表。我们画个示意图：
  

undo 日志在崩溃时的作用？？？
redo 日志最终是需要写在磁盘里的，
undo 日志是存在内存里的，但是写 undo 页对应 的 redo 是在磁盘里的