1. DDL原子性概述
8.0之前并没有统一的数据字典dd，server层和引擎层各有一套元数据，sever层的元数据包括(.frm,.opt,.par,.trg等)，用于存储表定义，分区表定义，触发器定义等信息；innodb层也有自己一套元数据，包括表信息，索引信息等，这两套元数据并没有机制保证一致性，这就导致了在异常情况下可能存在元数据不一致问题，一种典型场景下，删表操作，sever层的frm已经成功删除了，但引擎层数据字典并没有更新，导致再建重名表失败的问题。同样的，比如drop table t1,t2;可能出现只删除了t1，而t2仍然存在等问题。
8.0的一个重要工作是将数据字典统一，独立了DD(数据字典)模块，废弃了server层的元数据，将innodb的元数据抽象出一条DD接口供server层和innnodb层公用。在DD的基础上，引入了DDL的原子性特性，确保DDL操作要么全做，要么全不做的能力。实现这一套逻辑的关键点在于将ddl涉及到的修改，包括dd数据字典修改，引擎层的修改(创建文件，初始化tablespace，创建btree等)和写binlog作为一个“事务”，利用事务的原子性特点来保证ddl操作的原子性。
2.DDL原子性实现原理
实现原子性的关键在于确保dd数据字典修改，引擎层的修改和写binlog是一个事务。mysql已有的XA事务机制能有效保证DML事务和binlog的一致性。而ddl数据字典也是通过innodb引擎存储，因此做到dd数据字典修改和binlog一致是容易的；那么还需要解决的一个问题是，dd数据字典和引擎层修改的一致性，引擎层的修改并不都是记redo的，比如创建文件，rename文件名，或者清理cache等，无法简单地通过XA机制解决问题，因此8.0还引入了一套DDL_LOG机制。具体而言，就是将不记redo的一些操作，通过记日志的方式写入到ddl_log表中，而这个表是innodb引擎表，通过保证ddl_log数据与dd数据字典修改达成一致，而最终解决dd数据字典修改，引擎层的修改和写binlog一致性问题。
3.DD引入前后对比
4.DDL操作实现逻辑
引入ddl_log表后，ddl操作在原有的基础上有一些变化，主要有两点，一点是在执行ddl的过程中，会记录ddl操作到ddl_log表中；另一点是新增了一个post_ddl阶段，ddl事务提交后，做一些ddl的收尾动作，比如drop-table，真正的删除物理文件是在post-ddl阶段做的。post-ddl做的事情主要就是，读取ddl-log内容，进行回放执行。ddl操作类型如下：
enum class Log_Type : uint32_t { /** Smallest log type */ SMALLEST_LOG = 1, /** Drop an index tree */ FREE_TREE_LOG = 1, /** Delete a file */ DELETE_SPACE_LOG, /** Rename a file */ RENAME_SPACE_LOG, /** Drop the entry in innodb_dynamic_metadata */ DROP_LOG, /** Rename table in dict cache. */ RENAME_TABLE_LOG, /** Remove a table from dict cache */ REMOVE_CACHE_LOG, /** Alter Encrypt a tablespace */ ALTER_ENCRYPT_TABLESPACE_LOG, /** Biggest log type */ BIGGEST_LOG = ALTER_ENCRYPT_TABLESPACE_LOG };
通过innodb_print_ddl_logs开关，可以看到ddl过程中写入到innodb_ddl_log表中的内容。下面会以几个典型的ddl操作产生的ddl_log来说明如何保证ddl的原子性。
4.1 create table
语句：create table dd_tt(id int primary key, c1 int);
[InnoDB] DDL log insert : [DDL record: DELETE SPACE, id=352, thread_id=23, space_id=71, old_file_path=./Mysql/dd_tt.ibd] [InnoDB] DDL log delete : 352 [InnoDB] DDL log insert : [DDL record: REMOVE CACHE, id=353, thread_id=23, table_id=1128, new_file_path=MYSQL/dd_tt] [InnoDB] DDL log delete : 353 [InnoDB] DDL log insert : [DDL record: FREE, id=354, thread_id=23, space_id=71, index_id=231, page_no=4] [InnoDB] DDL log delete : 354 [InnoDB] DDL log post ddl : begin for thread id : 23 [InnoDB] DDL log post ddl : end for thread id : 23
说明：
1.所有insert操作都是一个单独的事务，对应的逆向delete操作是整个ddl事务的一部分。
2.insert操作记录的是文件操作的逆向操作，比如建table_space,逆向操作就是delete_space_log。
3.如果ddl事务最终成功，那么所有逆向delete操作也最终生效，ddl_log日志被正常清理；如果ddl事务执行过程中失败(比如实例crash)，那么delete操作回滚，ddl_log表中残留3条insert_log，recover时，replay这些ddl_log，即可以清理ddl过程中产生的垃圾。
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