mysql事务执行流程


 

MySQL事务实现原理

mysql事务执行流程

 

 

一、事务的执行流程

当我们对数据库执行增删改操作时,不可能直接更新磁盘上的数据,如果实际上针对的是内存里面的Buffer Pool中的数据进行的。

Buffer Pool中数据会异步的刷新到磁盘上(刷脏)。

如上图所示,事务执行流程步骤(更新操作):

1. 查询数据若Buffer Pool存在,则输出,不存在则读取磁盘中的数据并放入Buffer Pool;

2. 更新操作,会先将数据的旧值写入undo log,以便回滚。(保证原子性);

3. 更新Buffer Pool(内存)数据;

4. 将更新数据写入到Redo Log Buffer(内存中);

5. 准备提交事务,会调用fsync将Redo Log Buffer的值刷入到redo log日志文件中,状态为prepare;

6. 准备提交事务,binlog 日志写入磁盘;

7. binlog写入成功后,将redo log的状态变更为commit;

二、事务实现的原理
事务实现的原理,我认为便是事务如何保证ACID,即原子性,一致性,隔离性,持久性。

2.1 原子性
InnoDB依赖undo log实现原子性。当事务对数据库进行修改时,InnoDB会生成对应的undo log日志。

如果事务执行失败或者调用rollback,导致事务回滚,便可以利用undo log中的信息将数据回滚到修改之前的样子;

undo log是逻辑日志,记录的是sql执行相关的信息,当发生回滚时,InnoDB会根据undo log的内容做与之前相反的工作:

对于insert,回滚时会执行delete;

对于delete,回滚时会执行insert;

对于update,回滚时会执行一个相反的update;

2.2 隔离性
mysql的隔离性依赖的是MVCC或者锁来实现的,mvcc本质依旧是依赖undo log生成版本快照。

MVCC我知道,但是为什么要设计间隙锁?

2.3 持久性
持久性依赖的是redo log来保证。

这里简述下:

为了减少与磁盘的交互次数,mysql的更新操作只会更新Buffer Pool(内存)级别。

Buffer Pool中的数据会定时的写入到磁盘中,但是引入了一个新问题?当mysql宕机时,如何保证数据不丢失?

依赖的就是redo log来实现,具体是通过WAL(Write-ahead Logging 预写式日志)来实现,即先写入日志,在更新到Buffer Pool,以保证系统宕机后可以安全恢复。

mysql的一个update需要经历什么最终持久化到磁盘?

2.4 一致性
mysql主从复制,数据备份,等都是通过binlog来保证一致性,一致性是事务追求的最终目标,上面说到的原子性、隔离性、持久性都是为了保证数据库状态的一致性。

当然除了数据库层面的保障,一致性的实现也需要应用层面的保障。

三、redo log 和 undo log
3.1 redo log
在InnoDB存储引擎中,大部分Redo log记录的是物理日志,即数据页的物理变化。主要用于解决数据库崩溃后安全恢复。

一般由两个部分组成:

1. 内存中重做日志缓冲(redo log Buffer)易丢失,在内存中;

2. 重做日志文件(redo log file),保存在磁盘中。

redo log写入时机:

数据页修改完成后,在脏页刷出磁盘之前,写入redo log日志。注意是先修改数据,在写入日志。

mysql的一个update需要经历什么最终持久化到磁盘?

3.2 undo log
undo log主要记录的是数据的逻辑变化,为了在发生错误时回滚之前的操作,需要将之前的操作都记录下来,然后在发生错误时才可以回滚。

undo log的作用

1. 用于事务的回滚(保证原子性);

2. 用于MVCC(保证一致性);

undo log的写入时机

1. DML操作修改聚簇索引前,记录undo日志

2. 二级索引记录的修改,不记录undo日志

需要注意的是,undo页面的修改,同样需要记录redo日志。

3.3 总结
redo log + undo log的简化过程

假设有A、B两个数据,值分别为1, 2

1. 事务开始

2. 记录A=1到undo log

3. 修改A=3

4. 记录A=3到 redo log

5. 记录B=2到 undo log

6. 修改B=4

7. 记录B=4到redo log

8. 将redo log写入磁盘

9. 事务提交
undo log 是否是redo log的逆过程?

不是,undo log是逻辑日志,对事务回滚时,只是将数据库逻辑恢复成原来的样子,而redo log是物理日志,记录的是数据页的物理变化。

mysql事务实现的原理(redo log,undo log详解) – 简书、MySQL 事务、日志、锁、索引学习总结 – 简书
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