面试题：分布式系统中redo log与undo log在ACID持久性方面的作用及区别

Question

在分布式后端开发的系统里，ACID的持久性至关重要。请阐述redo log与undo log在保证持久性方面分别起到什么作用，它们之间又有哪些主要区别？

Answer 1

redo log在保证持久性方面的作用

1. 崩溃恢复：当系统发生崩溃后重启时，redo log用于重做在崩溃前未完成的事务中已经提交的操作。它记录了数据库物理层面的修改操作，如某一页数据的修改。例如，在一个转账事务中，从账户A向账户B转账100元，修改账户A余额的物理记录会被写入redo log。当系统崩溃重启，通过redo log中的记录可以重新执行这些操作，确保已提交事务对数据的修改永久保存，从而保证持久性。

undo log在保证持久性方面的作用

1. 回滚事务：undo log主要用于在事务执行过程中出现错误或用户主动回滚事务时，撤销尚未提交的事务对数据的修改。它记录了数据修改前的版本信息，以逻辑日志的形式存在。例如，在上述转账事务中，如果在事务未提交前发现账户A余额不足，此时可以利用undo log中的记录将账户A的余额恢复到初始状态，保证未提交事务不会对数据造成永久性影响，间接保证了持久性（即只有提交的事务才会对数据产生持久影响）。

redo log与undo log的主要区别

1. 作用不同
   • redo log：主要用于崩溃恢复，确保已提交事务的持久性。
   • undo log：主要用于事务回滚，保证未提交事务不会对数据造成持久影响。
2. 记录内容不同
   • redo log：记录物理层面的修改操作，即数据页的修改。
   • undo log：记录逻辑层面的修改操作，即数据修改前的版本信息。
3. 写入时机不同
   • redo log：在事务执行过程中不断写入，采用循环写的方式，空间使用完后会覆盖旧的日志。
   • undo log：在事务开始时创建，随着事务的执行不断记录数据修改前的版本，在事务提交后，undo log并不会立即删除，而是等待事务的可见性不再需要时（如InnoDB中的purge操作）才删除。