事务原理

事务基础
1). 事务


事务 是一组操作的集合,它是一个不可分割的工作单位,事务会把所有的操作作为一个整体一起向系
统提交或撤销操作请求,即这些操作要么同时成功,要么同时失败。

2). 特性
原子性(Atomicity):事务是不可分割的最小操作单元,要么全部成功,要么全部失败。
一致性(Consistency):事务完成时,必须使所有的数据都保持一致状态。
隔离性(Isolation):数据库系统提供的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作影响的独立环
境下运行。
持久性(Durability):事务一旦提交或回滚,它对数据库中的数据的改变就是永久的。

那实际上,我们研究事务的原理,就是研究MySQLInnoDB引擎是如何保证事务的这四大特性的。

 

 而对于这四大特性,实际上分为两个部分。 其中的原子性、一致性、持久化,实际上是由InnoDB中的
两份日志来保证的,一份是redo log日志,一份是undo log日志。 而隔离性是通过数据库的锁,加上MVCC来保证的。

 

 

 我们在讲解事务原理的时候,主要就是来研究一下redologundolog以及MVCC

redo log

重做日志,记录的是事务提交时数据页的物理修改,是用来实现事务的持久性。
该日志文件由两部分组成:重做日志缓冲(redo log buffer)以及重做日志文件(redo log
file,前者是在内存中,后者在磁盘中。当事务提交之后会把所有修改信息都存到该日志文件中,
于在刷新脏页到磁盘,发生错误时, 进行数据恢复使用。

如果没有redolog,可能会存在什么问题的? 我们一起来分析一下。

我们知道,在InnoDB引擎中的内存结构中,主要的内存区域就是缓冲池,在缓冲池中缓存了很多的数
据页。 当我们在一个事务中,执行多个增删改的操作时,InnoDB引擎会先操作缓冲池中的数据,如果
缓冲区没有对应的数据,会通过后台线程将磁盘中的数据加载出来,存放在缓冲区中,然后将缓冲池中
的数据修改,修改后的数据页我们称为脏页。 而脏页则会在一定的时机,通过后台线程刷新到磁盘
中,从而保证缓冲区与磁盘的数据一致。 而缓冲区的脏页数据并不是实时刷新的,而是一段时间之后
将缓冲区的数据刷新到磁盘中,假如刷新到磁盘的过程出错了,而提示给用户事务提交成功,而数据却
没有持久化下来,这就出现问题了,没有保证事务的持久性。

 

 

 那么,如何解决上述的问题呢? 在InnoDB中提供了一份日志 redo log,接下来我们再来分析一
下,通过redolog如何解决这个问题。

 

 

 有了redolog之后,当对缓冲区的数据进行增删改之后,会首先将操作的数据页的变化,记录在redo
log buffer中。在事务提交时,会将redo log buffer中的数据刷新到redo log磁盘文件中。
过一段时间之后,如果刷新缓冲区的脏页到磁盘时,发生错误,此时就可以借助于redo log进行数据
恢复,这样就保证了事务的持久性。 而如果脏页成功刷新到磁盘 或 或者涉及到的数据已经落盘,此
redolog就没有作用了,就可以删除了,所以存在的两个redolog文件是循环写的。

那为什么每一次提交事务,要刷新redo log 到磁盘中呢,而不是直接将buffer pool中的脏页刷新到磁盘呢 ?
因为在业务操作中,我们操作数据一般都是随机读写磁盘的,而不是顺序读写磁盘。 而redo log
往磁盘文件中写入数据,由于是日志文件,所以都是顺序写的。顺序写的效率,要远大于随机写。 这
种先写日志的方式,称之为 WALWrite-Ahead Logging)。

undo log

回滚日志,用于记录数据被修改前的信息 , 作用包含两个 : 提供回滚(保证事务的原子性)
MVCC(多版本并发控制)

undo logredo log记录物理日志不一样,它是逻辑日志。可以认为当delete一条记录时,undo
log中会记录一条对应的insert记录,反之亦然,当update一条记录时,它记录一条对应相反的
update记录。当执行rollback时,就可以从undo log中的逻辑记录读取到相应的内容并进行回滚。

Undo log销毁:undo log在事务执行时产生,事务提交时,并不会立即删除undo log,因为这些
日志可能还用于MVCC

Undo log存储:undo log采用段的方式进行管理和记录,存放在前面介绍的 rollback segment
回滚段中,内部包含1024undo log segment


 


posted @ 2023-03-11 13:19  xycccode  阅读(49)  评论(0编辑  收藏  举报