MySQL崩溃恢复通过Redo Log重做已提交事务、Undo Log撤销未提交事务，并从Checkpoint开始恢复以提升效率，确保数据一致性和完整性。
MySQL的崩溃恢复，简单来说，就是数据库在意外宕机后，重新启动时，如何保证数据的一致性和完整性。它会检查日志文件，撤销未完成的事务，并重做已提交的事务，最终让数据库回到一个可用的状态。
崩溃恢复的核心在于InnoDB存储引擎的事务日志。
解决方案
InnoDB的崩溃恢复过程主要依赖于以下几个关键机制：
Redo Log（重做日志）: InnoDB会记录所有对数据的修改操作到Redo Log中。Redo Log是循环写入的，它记录的是物理级别的修改，比如“在哪个数据页的哪个偏移量写入了什么数据”。即使数据库突然崩溃，未写入磁盘的数据修改也会保存在Redo Log中。恢复时，InnoDB会扫描Redo Log，将所有已提交但尚未完全写入磁盘的事务进行重做，保证这些事务的持久性。
Undo Log（撤销日志）: 与Redo Log相反，Undo Log记录的是修改前的状态。当一个事务需要回滚时，InnoDB会使用Undo Log来撤销已经做出的修改。Undo Log也用于MVCC（多版本并发控制），允许读取旧版本的数据。崩溃恢复时，InnoDB会扫描Undo Log，撤销所有未提交的事务。
Checkpoint（检查点）: 为了避免每次启动都扫描整个Redo Log，InnoDB会定期执行Checkpoint操作。Checkpoint会将脏页（内存中修改过但尚未写入磁盘的数据页）刷新到磁盘，并更新Redo Log中的检查点位置。恢复时，InnoDB只需要从Checkpoint位置开始扫描Redo Log，大大缩短了恢复时间。
具体恢复步骤:
- 扫描Redo Log: 从最近的Checkpoint开始，InnoDB会扫描Redo Log，找到所有已提交但尚未完全写入磁盘的事务。
- 重做已提交的事务: InnoDB会根据Redo Log中的记录，将这些事务的修改操作重做一遍，保证数据的一致性。
- 扫描Undo Log: InnoDB会扫描Undo Log，找到所有未提交的事务。
- 撤销未提交的事务: InnoDB会根据Undo Log中的记录，撤销这些事务的修改操作，保证事务的原子性。
如何监控MySQL崩溃恢复的进度？
MySQL本身并没有提供直接监控崩溃恢复进度的工具。但是，可以通过以下间接方法来判断恢复是否完成：
查看错误日志: MySQL的错误日志会记录崩溃恢复过程中的信息，包括开始时间、扫描Redo Log的进度、重做事务的数量等。仔细分析错误日志，可以大致了解恢复的进度。
观察I/O活动: 崩溃恢复期间，MySQL会进行大量的磁盘I/O操作。可以使用系统监控工具（如
iostat
或iotop
）来观察磁盘I/O活动。当I/O活动明显下降时，可以认为恢复过程接近完成。尝试连接数据库: 在恢复过程中，MySQL通常会拒绝新的连接。可以定期尝试连接数据库。当连接成功时，表示恢复过程已经完成。但需要注意的是，即使连接成功，也可能只是部分表可用，需要进一步验证数据。
分析InnoDB状态: 执行
SHOW ENGINE INNODB STATUS
命令，查看LOG
部分的输出，可以了解 Redo Log 的写入情况和 Checkpoint 的进度。虽然不能直接显示恢复进度，但可以提供一些参考信息。
崩溃恢复期间数据库不可用，如何缩短恢复时间？
缩短MySQL崩溃恢复时间是一个重要的话题，涉及到多个方面：
更频繁的Checkpoint: 增加Checkpoint的频率可以减少Redo Log的大小，从而缩短恢复时扫描Redo Log的时间。但是，频繁的Checkpoint也会增加磁盘I/O的负担，需要权衡。可以通过调整
innodb_max_dirty_pages_pct
参数来控制脏页的比例，从而间接影响Checkpoint的频率。更大的Redo Log: 增加Redo Log的大小可以减少Checkpoint的频率，从而减少磁盘I/O的负担。但是，更大的Redo Log也会增加恢复时扫描Redo Log的时间，需要权衡。可以通过调整
innodb_log_file_size
和innodb_log_files_in_group
参数来控制Redo Log的大小。使用SSD: 使用SSD可以显著提高磁盘I/O性能，从而缩短恢复时间。
优化硬件配置: 增加内存、CPU核心数等硬件资源也可以提高恢复速度。
避免强制关闭数据库: 尽量避免使用
kill -9
等方式强制关闭数据库，这会导致数据库状态不一致，增加恢复时间。应该使用mysqladmin shutdown
等命令安全地关闭数据库。定期备份: 定期备份是防止数据丢失的最后一道防线。即使恢复失败，也可以通过备份来恢复数据。
如何验证MySQL崩溃恢复的正确性？
验证MySQL崩溃恢复的正确性至关重要，以确保数据没有损坏。以下是一些常用的方法：
数据校验: 对关键表的数据进行校验，例如计算checksum或hash值，并与备份数据进行比较。可以使用
CHECKSUM TABLE
命令计算表的checksum。业务逻辑验证: 模拟一些常见的业务场景，检查数据是否符合预期。例如，查询订单信息、更新库存信息等。
一致性检查: 检查外键约束、唯一性约束等是否仍然有效。
审计日志: 如果启用了审计日志，可以检查审计日志中是否存在异常操作。
数据比对工具: 使用数据比对工具（如
pt-table-sync
）将恢复后的数据与备份数据进行比较，找出差异。压力测试: 进行压力测试，模拟高并发场景，检查数据库是否能够正常运行。
在验证过程中，务必仔细检查错误日志，查找任何异常信息。如果发现数据损坏，应立即停止使用数据库，并寻求专业人士的帮助。
