Mysql 事务的实现原理

Mysql 里面的事务,满足 ACID 特性,所以Mysql 的事务实现原理,就是InnoDB 是如何保证 ACID 特性的。

ACID

  • A 表示 Atomic 原子性,也就是需要保证多个 DML 操作是原子的,要么都成功,要么都失败。那么,失败就意味着要对原本执行成功的数据进行回滚,所以 InnoDB 设计了一个UNDO_LOG 表,在事务执行的过程中,把修改之前的数据快照保存到UNDO_LOG里面,一旦出现错误,就直接从UNDO_LOG里面读取数据执行反向操作就行了。

  • C 表示一致性,表示数据的完整性约束没有被破坏,这个更多是依赖于业务层面的保证,数据库本身也提供了一些,比如主键的唯一约束,字段长度和类型的保证等等。

  • I 表示事物的隔离性,也就是多个并行事务对同一个数据进行操作的时候,如何避免多个事务的干扰导致数据混乱的问题.而 InnoDB 实现了 SQL92 的标准,提供了四种隔离级别的实现。InnoDB 默认的隔离级别是 RR(可重复读),然后使用了 MVCC 机制解决了脏读和不可重复读的问题,然后使用了行锁/表锁的方式解决了幻读的问题。

  • D表示持久性,也就是只要事务提交成功,那对于这个数据的结果的影响一定是永久性的。不能因为宕机或者其他原因导致数据变更失效。 理论上来说,事务提交之后直接把数据持久化到磁盘就行了,但是因为随机磁盘 IO 的效率确实很低,所以 InnoDB 设计了Buffer Pool 缓冲区来优化,也就是数据发生变更的时候先更新内存缓冲区,然后在合适的时机再持久化到磁盘。那在持久化这个过程中,如果数据库宕机,就会导致数据丢失,也就无法满足持久性了。所以 InnoDB 引入了 Redo_LOG 文件,这个文件存储了数据被修改之后的值,当我们通过事务对数据进行变更操作的时候,除了修改内存缓冲区里面的数据以外,还会把本次修改的值追加到 REDO_LOG 里面。当提交事务的时候,直接把 REDO_LOG 日志刷到磁盘上持久化,一旦数据库出现宕机,在 Mysql 重启在以后可以直接用 REDO_LOG 里面保存的重写日志读取出来,再执行一遍从而保证持久性。
    因此,在我看来,事务的实现原理的核心本质就是如何满足 ACID 的,在 InnDB 里面用到了 MVCC、行锁表锁、UNDO_LOG、REDO_LOG 等机制来保证。

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