【MySQL】事务、隔离级别、MVVC是怎么回事？

【MySQL】事务、隔离级别、MVVC是怎么回事？

一、认识事务

1、为什么要设计事务

事务会把数据库从一种一致状态转换为另一种一致状态。

2、事务的四个特征

• 原子性
  • 事务是不可分割的工作单位
• 一致性
  • 事务从一种状态转变为下一种一致的状态。提交或者回滚，不可以破坏原来的表结构。
• 隔离性
  • 通过锁、MVVC来实现
• 持久性
  • 事务一旦提交，结果就是永久性的，即使发生当即。数据库也能将数据恢复。

3、事务的分类

• 扁平事务
  • 
• 带有保存点的扁平事务
  • 
• 链事务
  • 
• 嵌套事务
  • 
• 分布式事务

二、事务的实现

​ 事务的隔离性由锁来实现。而原子性、一致性、持久性通过数据库的redo log和undo log来完成。

​ redo log称为重做日志，用来保证事务的原子性和持久性。

​ undo log用来保证事务的一致性。

​ redo恢复提交事务修改的页操作，而undo回滚行记录到某个特定版本。redo通常是物理日志，记录的是页的物理修改操作，undo是逻辑日志，根据每行记录进行记录。

1、redo log

​ 重做日志用来实现事务的持久性，其有两部分组成：

• 一是内存中的重做日志缓冲（redo log buffer），其是易失的
• 二是重做日志文件（redo log file），其是持久的

InnoDB是事务的存储引擎，其通过Force Log at Commit机制实现事务的持久性，即当事务提交（Commit）时，必须先将该事务的所有日志写入到重做日志文件进行持久化，待事务的Commit操作完成才算完成。

特点：

• redo log用来保证事务的持久性，undo log用来帮助事务回滚及MVCC的功能。

2、undo log

​ 重做日志记录了事务的行为，可以很好地通过其对页进行“重做”操作。但是事务有时候还需要进行回滚操作，这时就需要undo。

​ 因此在对数据库进行修改时，InnoDB存储引擎不但会产生redo，还会产生一定量的undo。如果用户执行的事务或者语句由于某种原因失败了，又或者用户用一条ROLLBACK语句请求回滚，就可以利用这些undo信息将数据回滚到修改之前的样子。

​ 除了回滚，undo log另外一个作用就是MVCC。当用户读取一行记录的时候，若该记录已经被其他事务所占用，当前事务可以通过undo读取之前的行版本信息，以此实现非锁定读取。

三、MVCC如何实现事务的隔离性？

1、认识MVCC

2、案例引入

事务A和B的时序关系如下图，那么在B提交之后，A能否看到B事务修改的值呢？

答案是不同隔离级别下快照数据不同，根据可见性算法来判断。

四、MVCC的组成部分

1、第一部分：隐藏字段

在InnoDB引擎中，每一行记录上都会包含几个用户不可见的字段，如上图所示。隐藏主键指的是如果在创建表的时候没有主键索引，那么就根据非空的列创建索引，如果没有非空的列，那么InnoDB通过隐藏的Row_ID来创建一个隐藏的主键索引。

回滚指针

假设现在有一行数据，事务1添加进来的，其结构如下。

2、第二部分：undo log

假设现在来了一个事务2，对上面的行执行修改操作，整个过程如下图

再来一个事务3

• 当不同的事务对同一条记录做修改的时候，会导致该记录的undolog形成一个线性表，也就是链表，链表的链首是最新的历史记录，而链尾是最早的历史记录。

问题：如果现在有了事务4，那么事务4读取到的是哪一个版本的数据？

答案：在上面的事务123演示的过程中，并没有提到事务是否提交，事务开启的时机。那么事务4读取哪个版本数据，一定有相应的规则。

3、第三部分：readview

事务在进行快照读的时候会产生读视图

案例演示

问当前快照读能否读取到刚刚修改的记录值

根据下面的可见性算法分析，可以得出结论

结果分析

五、什么是二阶段提交

1、为什么要有二阶段提交？

2、数据写入的流程图