事务已提交，数据却丢了，赶紧检查下这个配置！！！ | 数据库系列

有个星球水友提问：

沈老师，我们有一次MySQL崩溃，重启后发现有些已经提交的事务对数据的修改丢失了，不是说事务能保证ACID特性么，想问下什么情况下可能导致“事务已经提交，数据却丢失”呢？

这个问题有点复杂，且容我系统性梳理下思路，先从 redo log 说起吧。

画外音： 水友问的是MySQL，支持事务的是InnoDB，本文以InnoDB为例展开叙述，其他数据库不是很了解，但估计原理是相同的。

为什么要有 redo log ？

事务提交后，必须将事务对数据页的修改刷 (fsync) 到磁盘上，才能保证事务的ACID特性。

这个刷盘，是一个随机写，随机写性能较低， 如果每次事务提交都刷盘，会极大影响数据库的性能 。

随机写性能差，有什么优化方法呢？

架构设计中有两个常见的优化方法：

（1）先写日志 (write log first) ，将 随机写 优化为 顺序写 ；

（2）将 每次写 优化为 批量写 ；

这两个优化，数据库都用上了。

先说第一个优化，将对数据的修改先顺序写到日志里，这个日志就是 redo log 。

假如某一时刻，数据库崩溃，还没来得及将数据页刷盘，数据库重启时，会重做 redo log 里的内容，以保证已提交事务对数据的影响被刷到磁盘上。

一句话， redo log 是为了保证已提交事务的ACID特性，同时能够提高数据库性能的技术 。

既然 redo log 能保证事务的ACID特性，那为什么还会出现，水友提问中出现的“数据库奔溃，丢数据”的问题呢？一起看下 redo log 的实现细节。

redo log 的三层架构？

花了一个丑图，简单说明下 redo log 的三层架构 ：

• 粉色 ，是InnoDB的一项很重要的内存结构 (In-Memory Structure) ， 日志缓冲区 (Log Buffer) ，这一层，是MySQL应用程序用户态

• 屎黄色 ，是操作系统的缓冲区 (OS cache) ，这一层，是OS内核态

• 蓝色 ，是落盘的日志文件

redo log 最终落盘的步骤如何？

首先 ，事务提交的时候，会写入 Log Buffer ，这里调用的是MySQL自己的函数 WriteRedoLog ；

接着 ，只有当MySQL发起系统调用写文件 write 时， Log Buffer 里的数据，才会写到 OS cache 。注意，MySQL系统调用完 write 之后，就认为文件已经写完，如果不 flush ，什么时候落盘，是操作系统决定的；

画外音： 有时候打日志，明明 printf 了， tail -f 却看不到，就是这个原因，这个细节在《 明明打印到文件了，为啥tail -f看不到 》一文里说过，此处不再展开。

最后 ，由操作系统（当然，MySQL也可以主动 flush ）将 OS cache 里的数据，最终 fsync 到磁盘上；

操作系统为什么要缓冲数据到 OS cache 里，而不直接刷盘呢？

这里就是将“每次写”优化为“批量写”，以 提高操作系统性能 。

数据库为什么要缓冲数据到 Log Buffer 里，而不是直接 write 呢？

这也是“每次写”优化为“批量写”思路的体现，以 提高数据库性能 。

画外音： 这个优化思路，非常常见，高并发的MQ落盘，高并发的业务数据落盘，都可以使用。

redo log 的三层架构，MySQL做了一次批量写优化，OS做了一次批量写优化，确实能极大提升性能， 但有什么副作用吗？

画外音： 有优点，必有缺点。

这个 副作用 ，就是 可能丢失数据 ：

（1）事务提交时，将 redo log 写入 Log Buffer ，就会认为事务提交成功；

（2）如果写入 Log Buffer 的数据， write 入 OS cache 之前， 数据库崩溃 ，就会出现数据丢失；

（3）如果写入 OS cache 的数据， fsync 入磁盘之前， 操作系统奔溃 ，也可能出现数据丢失；

画外音： 如上文所说，应用程序系统调用完 write 之后（不可能每次 write 后都立刻 flush ，这样写日志很蠢），就认为写成功了，操作系统何时 fsync ，应用程序并不知道，如果操作系统崩溃，数据可能丢失。

任何脱离业务的技术方案都是耍流氓：

（1）有些业务允许低效，但不允许一丁点数据丢失；

（2）有些业务必须高性能高吞吐，能够容忍少量数据丢失；

MySQL是如何折衷的呢？

MySQL有一个参数：

innodb_flush_log_at_trx_commit

能够控制事务提交时，刷 redo log 的策略。

目前有 三种策略 ：

策略一：最佳性能 (innodb_flush_log_at_trx_commit =0 )

每隔一秒 ，才将 Log Buffer 中的数据 批量 write 入 OS cache ， 同时 MySQL 主动 fsync 。

这种策略，如果数据库奔溃，有一秒的数据丢失。

策略二：强一致 (innodb_flush_log_at_trx_commit =1 )

每次 事务提交，都将 Log Buffer 中的数据 write 入 OS cache ， 同时 MySQL 主动 fsync 。

这种策略，是InnoDB的默认配置，为的是保证事务ACID特性。

策略三：折衷 (innodb_flush_log_at_trx_commit =2 )

每次 事务提交，都将 Log Buffer 中的数据 write 入 OS cache ；

每隔一秒 ，MySQL主动将 OS cache 中的数据 批量 fsync 。

画外音： 磁盘IO次数不确定，因为操作系统的fsync频率并不是MySQL能控制的。

这种策略，如果操作系统奔溃，最多有一秒的数据丢失。

画外音： 因为OS也会fsync，MySQL主动fsync的周期是一秒，所以最多丢一秒数据。

讲了这么多，回到水友的提问上来，数据库崩溃，重启后丢失了数据，有很大的可能，是将 innodb_flush_log_at_trx_commit 参数设置为0了，这位水友最好和DBA一起检查一下InnoDB的配置。

可能有水友要问， 高并发的业务，InnoDB运用哪种刷盘策略最合适？

高并发业务，行业最佳实践，是使用 第三种折衷配置 （=2） ，这是因为：

（1）配置为2和配置为0， 性能差异并不大 ，因为将数据从 Log Buffer 拷贝到 OS cache ，虽然跨越用户态与内核态，但毕竟只是内存的数据拷贝，速度很快；

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