首先介绍下log_sys。log_sys是InnoDB在内存中保存的一个全局的结构体（struct名为log_t，global object名为log_sys），其维护了一块全局内存区域叫做log buffer（log_sys->buf），同时维护有若干lsn值等信息表示logging进行的状态。其在log_init函数中对所有的内部区域进行分配并对各个变量进行初始化。
log_t的结构体很大，这里不再粘出来，可以自行看"storage/innobase/include/log0log.h: struct log_t"。下边会对其中比较重要的字段值加以说明：
接下来介绍mtr。mtr是mini-transactions的缩写。其在代码中对应的结构体是mtr_t，内部有一个局部buffer，会将一组log record集中起来，批量写入log buffer。mtr_t的结构体如下所示：
376 /* Mini-transaction handle and buffer */
377 struct mtr_t{
378 #ifdef UNIV_DEBUG
379 ulint state; /*!< MTR_ACTIVE, MTR_COMMITTING, MTR_COMMITTED */
380 #endif
381 dyn_array_t memo; /*!< memo stack for locks etc. */
382 dyn_array_t log; /*!< mini-transaction log */
383 unsigned inside_ibuf:1;
384 /*!< TRUE if inside ibuf changes */
385 unsigned modifications:1;
386 /*!< TRUE if the mini-transaction
387 modified buffer pool pages */
388 unsigned made_dirty:1;
389 /*!< TRUE if mtr has made at least
390 one buffer pool page dirty */
391 ulint n_log_recs;
392 /* count of how many page initial log records
393 have been written to the mtr log */
394 ulint n_freed_pages;
395 /* number of pages that have been freed in
396 this mini-transaction */
397 ulint log_mode; /* specifies which operations should be
398 logged; default value MTR_LOG_ALL */
399 lsn_t start_lsn;/* start lsn of the possible log entry for
400 this mtr */
401 lsn_t end_lsn;/* end lsn of the possible log entry for
402 this mtr */
403 #ifdef UNIV_DEBUG
404 ulint magic_n;
405 #endif /* UNIV_DEBUG */
406 };
mtr_t::log --作为mtr的局部缓存，记录log record；
mtr_t::memo --包含了一组由此mtr涉及的操作造成的脏页列表，其会在mtr_commit执行后添加到flush list（参见mtr_memo_pop_all()函数）；
mtr的一个典型应用场景如下：
1. 创建一个mtr_t类型的对象；
2. 执行mtr_start函数，此函数将会初始化mtr_t的字段，包括local buffer；
3. 在对内存bp中的page进行修改的同时，调用mlog_write_ulint类似的函数，生成redo log record，保存在local buffer中；
4. 执行mtr_commit函数，此函数将会将local buffer中的redo log拷贝到全局的log_sys->buffer，同时将脏页添加到flush list，供后续执行flush操作时使用；
mtr_commit函数调用mtr_log_reserve_and_write，进而调用log_write_low执行上述的拷贝操作。如果需要，此函数将会在log_sys->buf上创建一个新的log block，填充header、tailer以及计算checksum。
我们知道，为了保证数据库ACID特性中的原子性和持久性，理论上，在事务提交时，redo log应已经安全原子的写到磁盘文件之中。回到MySQL，文件内存中的log_sys->buffer何时以及如何写入磁盘中的redo log file与innodb_flush_log_at_trx_commit的设置密切相关。无论对于DBA还是MySQL的使用者对这个参数都已经相当熟悉，这里直接举例不同取值时log子系统是如何操作的。
innodb_flush_log_at_trx_commit=1/2。此时每次事务提交时都会写redo log，不同的是1对应write+flush，2只write，而由指定线程周期性的执行flush操作（周期多为1s）。执行write操作的函数是log_group_write_buf，其由log_write_up_to函数调用。一个典型的调用栈如下：
(trx_commit_in_memory() /
trx_commit_complete_for_mysql() /
trx_prepare() e.t.c)->
trx_flush_log_if_needed()->
trx_flush_log_if_needed_low()->
log_write_up_to()->
log_group_write_buf().
log_group_write_buf会再调用innodb封装的底层IO系统，其实现很复杂，这里不再展开。
innodb_flush_log_at_trx_commit=0时，每次事务commit不会再调用写redo log的函数，其写入逻辑都由master_thread完成，典型的调用栈如下：
srv_master_thread()->
(srv_master_do_active_tasks() / srv_master_do_idle_tasks() / srv_master_do_shutdown_tasks())->
srv_sync_log_buffer_in_background()->
log_buffer_sync_in_background()->log_write_up_to()->... .
除此参数的影响之外，还有一些场景下要求刷新redo log文件。这里举几个例子：
1）为了保证write ahead logging（WAL），在刷新脏页前要求其对应的redo log已经写到磁盘，因此需要调用log_write_up_to函数；
2）为了循环利用log file，在log file空间不足时需要执行checkpoint（同步或异步），此时会通过调用log_checkpoint执行日志刷新操作。checkpoint会极大的影响数据库的性能，这也是log file不能设置的太小的主要原因；
3）在执行一些管理命令时要求刷新redo log文件，比如关闭数据库；
这里再简要总结一下一个log record的“生命周期”：
1. redo log record首先由mtr生成并保存在mtr的local buffer中。这里保存的redo log record需要记录数据库恢复阶段所需的所有信息，并且要求恢复操作是幂等的；
2. 当mtr_commit被调用后，redo log record被记录在全局内存的log buffer之中；
3. 根据需要（需要额外的空间？事务commit？），redo log buffer将会write（+flush）到磁盘上的redo log文件中，此时redo log已经被安全的保存起来；
4. mtr_commit执行时会给每个log record生成一个lsn，此lsn确定了其在log file中的位置；
5. lsn同时是联系redo log和dirty page的纽带，WAL要求redo log在刷脏前写入磁盘，同时，如果lsn相关联的页面都已经写入了磁盘，那么磁盘上redo log file中对应的log record空间可以被循环利用；
6. 数据库恢复阶段，使用被持久化的redo log来恢复数据库；
接下来介绍redo log在数据库恢复阶段所起的重要作用。
Log Recovery
InnoDB的recovery的函数入口是innobase_start_or_create_for_mysql，其在mysql启动时由innobase_init函数调用。我们接下来看下源码，在此函数内可以看到如下两个函数调用：
1. recv_recovery_from_checkpoint_start
2. recv_recovery_from_checkpoint_finish
代码注释中特意强调，在任何情况下，数据库启动时都会尝试执行recovery操作，这是作为函数启动时正常代码路径的一部分。
主要恢复工作在第一个函数内完成，第二个函数做扫尾清理工作。这里，直接看函数的注释可以清楚函数的具体工作是什么。
146 /** Wrapper for recv_recovery_from_checkpoint_start_func().
147 Recovers from a checkpoint. When this function returns, the database is able
148 to start processing of new user transactions, but the function
149 recv_recovery_from_checkpoint_finish should be called later to complete
150 the recovery and free the resources used in it.
151 @param type in: LOG_CHECKPOINT or LOG_ARCHIVE
152 @param lim in: recover up to this log sequence number if possible
153 @param min in: minimum flushed log sequence number from data files
154 @param max in: maximum flushed log sequence number from data files
155 @return error code or DB_SUCCESS */
156 # define recv_recovery_from_checkpoint_start(type,lim,min,max) \
157 recv_recovery_from_checkpoint_start_func(type,lim,min,max)
与log_t结构体相对应，恢复阶段也有一个结构体，叫做recv_sys_t，这个结构体在recv_recovery_from_checkpoint_start函数中通过recv_sys_create和recv_sys_init两个函数初始化。recv_sys_t中同样有几个和lsn相关的字段，这里做下介绍。
|
recv_sys->limit_lsn
|
恢复应该执行到的最大的LSN值，这里赋值为LSN_MAX（uint64_t的最大值） |
|
recv_sys->parse_start_lsn
|
恢复解析日志阶段所使用的最起始的LSN值，这里等于最后一次执行checkpoint对应的LSN值 |
|
recv_sys->scanned_lsn
|
当前扫描到的LSN值 |
|
recv_sys->recovered_lsn
|
当前恢复到的LSN值，此值小于等于recv_sys->scanned_lsn |
parse_start_lsn值是recovery的起点，其通过recv_find_max_checkpoint函数获取，读取的就是log文件LOG_CHECKPOINT_1/LOG_CHECKPOINT_2字段的值。
在获取start_lsn后，recv_recovery_from_checkpoint_start函数调用recv_group_scan_log_recs函数读取及解析log records。
我们重点看下recv_group_scan_log_recs函数：
2908 /*******************************************************//**
2909 Scans log from a buffer and stores new log data to the parsing buffer. Parses
2910 and hashes the log records if new data found. */
2911 static
2912 void
2913 recv_group_scan_log_recs(
2914 /*=====================*/
2915 log_group_t* group, /*!< in: log group */
2916 lsn_t* contiguous_lsn, /*!< in/out: it is known that all log
2917 groups contain contiguous log data up
2918 to this lsn */
2919 lsn_t* group_scanned_lsn)/*!< out: scanning succeeded up to
2920 this lsn */
2930 while (!finished) {
2931 end_lsn = start_lsn + RECV_SCAN_SIZE;
2932
2933 log_group_read_log_seg(LOG_RECOVER, log_sys->buf,
2934 group, start_lsn, end_lsn);
2935
2936 finished = recv_scan_log_recs(
2937 (buf_pool_get_n_pages()
2938 - (recv_n_pool_free_frames * srv_buf_pool_instances))
2939 * UNIV_PAGE_SIZE,
2940 TRUE, log_sys->buf, RECV_SCAN_SIZE,
2941 start_lsn, contiguous_lsn, group_scanned_lsn);
2942 start_lsn = end_lsn;
2943 }
此函数内部是一个while循环。log_group_read_log_seg函数首先将log record读取到一个内存缓冲区中（这里是log_sys->buf），接着调用recv_scan_log_recs函数用来解析这些log record。解析过程会计算log block的checksum以及block no和lsn是否对应。解析过程完成后，解析结果会存入recv_sys->addr_hash维护的hash表中。这个hash表的key是通过space id和page number计算得到，value是一组应用到指定页面的经过解析后的log record，这里不再展开。
上述步骤完成后，recv_apply_hashed_log_recs函数可能会在recv_group_scan_log_recs或recv_recovery_from_checkpoint_start函数中调用，此函数将addr_hash中的log应用到特定的page上。此函数会调用recv_recover_page函数做真正的page recovery操作，此时会判断页面的lsn要比log record的lsn小。
105 /** Wrapper for recv_recover_page_func().
106 Applies the hashed log records to the page, if the page lsn is less than the
107 lsn of a log record. This can be called when a buffer page has just been
108 read in, or also for a page already in the buffer pool.
109 @param jri in: TRUE if just read in (the i/o handler calls this for
110 a freshly read page)
111 @param block in/out: the buffer block
112 */
113 # define recv_recover_page(jri, block) recv_recover_page_func(jri, block)
如上就是整个页面的恢复流程。
附一个问题环节，后续会将redo log相关的问题记录在这里。
1. Q: Log_file， Log_block， Log_record的关系?
A: Log_file由一组log block组成，每个log block都是固定大小的。log block中除了header\tailer以外的字节都是记录的log record
2. Q: 是不是每一次的Commit，产生的应该是一个Log_block ?
A: 这个不一定的。写入log_block由mtr_commit确定，而不是事务提交确定。看log record大小，如果大小不需要跨log block，就会继续在当前的log block中写 。
3. Q: Log_record的结构又是怎么样的呢？
A: 这个结构很多，也没有细研究，具体看后边登博图中的简要介绍吧；
4. Q: 每个Block应该有下一个Block的偏移吗，还是顺序即可，还是记录下一个的Block_number
A: block都是固定大小的，顺序写的
5. Q: 那如何知道这个Block是不是完整的，是不是依赖下一个Block呢？
A: block开始有2个字节记录 此block中第一个mtr开始的位置，如果这个值是0，证明还是上一个block的同一个mtr。
6. Q: 一个事务是不是需要多个mtr_commit
A: 是的。mtr的m == mini；
7. Q: 这些Log_block是不是在Commit的时候一起刷到当中？
A: mtr_commit时会写入log buffer，具体什么时候写到log file就不一定了
8. Q: 那LSN是如何写的呢？
A: lsn就是相当于在log file中的位置，那么在写入log buffer时就会确定这个lsn的大小了 。当前只有一个log buffer，在log buffer中的位置和在log file中的位置是一致的
9. Q: 那我Commit的时候做什么事情呢？
A: 可能写log 、也可能不写，由innodb_flush_log_at_trx_commit这个参数决定啊
10. Q: 这两个值是干嘛用的： LOG_CHECKPOINT_1/LOG_CHECKPOINT_2
A: 这两个可以理解为log file头信息的一部分（占用文件头第二和第四个block），每次执行checkpoint都需要更新这两个字段，后续恢复时，每个页面对应lsn中比这个checkpoint值小的，认为是已经写入了，不需要再恢复
文章最后，将网易杭研院何登成博士-登博博客上的一个log block的结构图放在这，再画图也不会比登博这张图画的更清晰了，版权属于登博。
