4.3.7 重做日志
MOT重做日志（Redo Log）使用预写式日志（write-ahead logging，WAL）技术来确保数据完整性。WAL的核心概念是，内存中的数据和索引的更改只有在记录下这些更改之后才会发生。因此写入重做日志是MOT提交协议的一部分。
如图4-63所示，MOT存储引擎的重做日志模块同样使用openGauss磁盘引擎的日志接口进行持久化和恢复。这意味着MOT重做数据被写入相同的XLOG文件，并使用相同的XLOG逻辑。使用与openGauss磁盘引擎相同的日志记录接口可确保跨引擎事务的一致性，并减少复制、日志恢复等模块的冗余实现。
图463 使用相同的XLOG (WAL)基础架构的openGauss磁盘库和MOT
1. 事务日志记录
与openGauss其他存储引擎不同，MOT内存引擎仅在事务实际提交时才会写入重做日志。因此，在事务期间或事务中止时，数据不会写入重做日志。这样可以减少写入的数据量，从而减少不必要的磁盘IO调用，因为这种磁盘IO调用很慢。例如，如果在事务期间多次更新同一行，则只将表示已提交行的最终状态写入日志。
由于设计MOT内存引擎时考虑了对接不同的数据库的可能性，因此如图4-64所示，MOT通过抽象的ILogger接口对接重做日志。
图464 ILogger接口
2. 日志类型
设计MOT内存引擎时同样考虑了支持不同的日志记录方式。如图4-65所示，MOT当前已实现同步日志（synchronous redo Log）和同步组日志（group synchronous redo log）。这是通过RedoLogHandler类实现的。RedoLogHandler封装了日志逻辑，在数据库启动时初始化。RedoLogHandler可以根据需要扩展实现新的日志记录方式。
图465 RedoLogHandler接口
每个事务管理器对象（TxnManager）都包含一个Redolog类，该类负责在提交时将事务数据序列化到缓冲区中。如图4-66所示，该缓冲区被传输到RedologHandler以进行日志记录。
图466 使用RedoLogHandler的事务日志记录
1） 同步日志记录
同步日志使用SynchronousRedoLogHandler。如图4-67所示，这是一个简单的RedoLogHandler实现，它只将序列化缓冲区委托给ILogger（XLOGLogger），以便将其写入XLOG。因为在写缓冲区时，事务被阻塞，所以称为同步。只有当所有事务数据被序列化并写入日志时，提交协议才会继续。
图467 SynchronousRedoLogHandler
2） 同步组提交日志记录
同步组提交日志由SegmentedGroupSyncRedoLogHandler类实现。它通过将几个事务分组到一个写块（write block）中并一起写入的方式优化日志记录。这种方法在一次调用中收集更多数据，可以最大限度地减少磁盘IO次数。除此之外， SegmentedGroupSyncRedoLogHandler将每个NUMA处理器（socket）的事务分组，以减少跨NUMA处理器的数据传输，因为跨NUMA处理器的数据访问比同一NUMA处理器本地内存访问慢。
当事务提交时，它将数据序列化到缓冲区中，这个缓冲区被传输到SegmentedGroupSyncRedoLogHandler，并放入一个提交组中。提交组（Commit Group）是一组序列化事务缓冲区的集合，这些事务缓冲区将被提交并写入磁盘。根据不同的配置参数，当一个组被填满或超过预先配置的时间时，MOT将关闭该组，并将该组内所有缓冲区一起写入日志。
图4-68描述了将多个事务分组一起写入的组提交逻辑。
图4-68 同步组提交对每个NUMA处理器的事务进行分组
3） 异步日志
MOT暂未开发专用的异步日志机制，异步日志是通过在conf配置文件中将synchronization_commit参数设置为“off”来实现的。
3. 关键类和数据结构
重做日志的关键类和数据结构如表4-39所示。
图4-69所示代码为XLOGLogger::AddToLog接口的实际实现。
图469 XLOGger对openGauss XLOG的委托
RedoLogHandler是重做日志逻辑的抽象。RedoLogHandler的派生类可实现不同的日志方法。RedoLogHandler是一个单例模式，由MOT管理，为RedoLog所用。
RedoLogHandlerFactory用于创建RedoLogHandler。MOT根据配置项中配置的RedoLogHandlerType创建RedoLogHandler。
SynchronousRedoLogHandler简单地将RedoLogBuffers委托给ILogger，以便写入重做日志。请参阅前述的同步日志记录小节。
GroupSyncRedoLogHandler是最先进的无锁组提交RedoLogHandler。GroupSyncRedoLogHandler将几个事务的redo log缓冲区分组到一个组，并把他们写在一起，以便优化和最小化磁盘IO。请参阅前述同步组提交小节。CommitGroup表示将一组RedoLogBuffer一起记录。一个提交组有一个主线程，由该主线程创建该提交组，它负责将组内的所有RedoLogBuffer写入日志。主线程写日志时，所有其他线程都在等待。主线程完成写入后将发送信号来唤醒组内其他所有线程，一旦唤醒，事务就可以继续。
SegmentedGroupSyncRedoLogHandler是配置了GroupCommit日志方法时的RedoLogHandler。它是RedoLogHandler的一个实现，每个socket都有GroupSyncRedoLogHandler。SegmentedGroupSyncRedoLogHandler的优点在于可以通过维护多个组提交处理程序实现更高的并发。SegmentedGroupSyncRedoLogHandler维护一个GroupSyncRedoLogHandler数组，并将线程绑定到Socket以将线程委托给正确的处理程序。
