守护“真相之源”：深入理解数据库的预写日志(WAL)与检查点技术

日志技术

在考虑数据库系统的持久性时，关键的考虑因素是如何在数据库中实现数据的持久化。例如，在关系型数据库中，数据被存储在表中，而这些表是通过在文件系统或块系统中的数据结构来实现的。如何保存和维护这些文件，例如在单一文件中存储索引或在多个文件中分别存储索引，这取决于具体的实现方式。

当开始修改或更新表中的数据时，这意味着将开始更改索引。索引需要被更新，同时，存储在内存中的页的数据需要被提交。

那么，什么是数据库中的提交操作呢？

每当数据发生更改时，相应的页会被标记为”脏页”。在将这些脏页写回硬盘时，不仅仅是写回单个更改的值或几个字节的列，而是将整个页写回。这个页的大小由硬盘类型决定，比如是最小的页/块/扇区大小。脏页的写回操作通常是异步进行的，其频率由操作系统调度。

如果写入了大量的数据，那么将数据写回硬盘也需要相当长的时间。这里的成本并不在于将数据写回硬盘所需的时间，而在于如果数据库崩溃，数据没有成功写回硬盘，或者只写回了一部分，那么此时应该如何遵循并坚持ACID事务的原则。