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[一、事务 Transaction](#一、事务 Transaction)
[1.redo log 保障持久性，对于原子性和一致性也有保障](#1.redo log 保障持久性，对于原子性和一致性也有保障)
[2.Undo 保障原子性，对于一致性和隔离性也有保障](#2.Undo 保障原子性，对于一致性和隔离性也有保障)
[3.Double Write 机制](#3.Double Write 机制)
一、事务 Transaction
1.事务的ACID四项特性
|---------------|-----|-----------------------------------------------------|
| A：atemicity | 原子性 | 事务中的所有操作，都是一个完整的整体，要么全成功，要么全失败，没有中间状态 |
| C：consistency | 一致性 | 事务发生在前、中、后阶段，数据应当保证一致性状态，数据不会受到任何破坏，事务最终一致是事务的最根本目的 |
| I：isolation | 隔离性 | 多事务工作期间互相不影响 |
| D：durability | 持久性 | 数据保证永远不丢失，数据落盘 |
2.事务生命周期
1）标准事务控制语句
begin/start transaction 开启事务
commit 提交事务
rollback 回滚事务
2）标准的事务语句
DML语句：update、delete、insert、select
3）事务操作演示
4）自动提交机制
select @@autocommit;
作用：在没有使用begin时显示触发DML操作，mysql会在此条命令执行完成后自动提交事务
一般是关闭掉的（设为0），不然自动提交后不能回滚
如何配置：vim /etc/my.cnf -->autocommit=0 重启生效
5）隐式提交的特殊情况
1）begin
a......
b......
begin（第二次begin时会触发隐式提交）
2）begin
set......（set命令会触发隐式提交）
3）DDL语句：alter、create、drop
4）DCL语句：GRANT/REVOKE/SET PASSWORD
5）锁定语法：LOCK TABLES 和 UNLOCK TABLES
6）TRUNCATE TABLE
6）触发隐式回滚的特殊情况
中间命令执行失败
会话结束：窗口关闭，kill...
数据库停止
二、事务的ACID如何保证
| 事务相关的关键名词解释 | ||
|---|---|---|
| redo log | 重做日志 | 磁盘文件：ib_logfile |
| redo log | 重做日志 | 内存缓冲区：redo log buffer |
| 数据表空间 | 存放数据和索引 | 磁盘区：ibd |
| 数据表空间 | 存放数据和索引 | 内存缓冲区：buffer_pool |
| LSN | 日志序列号 | mysql每次数据库启动，都会比较磁盘数据页和redo log的LSN，必须要求两者LSN一致数据库才能启动 |
| WAL | 日志优先写入 | redo优先于数据写入磁盘，redo没写完，数据页不可能开始写 |
| dirty page | 脏页 | 内存脏页，内存中发生了修改，没写入到磁盘之前，被弄脏的数据页 |
| CKPT | checkpoint | mysql维护着检查点队列（checkpoint list），检查点就是将脏页刷写到磁盘 |
| DB_TRX_ID | 事务号 | InnoDB会为每一个事务生成一个事务号，伴随着整个事务生命周期 |
| DB_ROLL_PTR | 回滚指针 | 回滚信息的位置点 |
1.redo log 保障持久性，对于原子性和一致性也有保障
1）作用
重做日志
记录数据变化
记录LSN变化
记录UNDO信息，Trx_id，roll_ptr
记录有无commit_mark
2）刷新机制
事务提交时刷新：innodb_flush_log_at_trx_commit=1
成组提交：group commit
2.Undo 保障原子性，对于一致性和隔离性也有保障
1）作用
实现回滚的功能，也是MVCC特性的主要保障
undo是优先于redo记录信息的，所以能回滚
3.Double Write 机制
在buffer pool写入磁盘时，防止数据页出现部分写，则会把数据先写入double write文件中，再写入磁盘
double write文件一共2m，满了则会覆盖
只在系统宕机，出现部分写的时候会用到DW
4.ACSR自动故障恢复实现
例如：begin；
update set a=1 -->a=2；
未提交；
1）发起更新语句，从磁盘将t1.ibd，page_no=1001数据页，LSN=100，加载到buffer pool中
2）更新buffer pool中数据页之前，首先申请undo slot
3）生成当前事务DB_TRX_ID（6字节的事务号）和DB+ROLL+PTR（7字节的回滚指针）
4）开始修改内存buffer pool中的数据页的值，并更新LSN=101
5）在redo buffer中记录内存数据页修改的过程日志和LSN=101
6）如果此次事务的日志，随着其他的日志提交，则redo buffer中的日志刷写道redo log中
而假设在此时出现宕机，下次启动时，InnoDB的ACSR机制会自动进行故障恢复：
7）启动数据库引擎
8）InnoDB自动检查磁盘数据页ibd文件和redo log文件的LSN大小
9）如果发现--> redo log的LSN > ibd的LSN,则立即触发故障恢复机制
10）前滚：加载磁盘数据页和redo log到内存，通过redo buffer重做事务，构造脏页
11）回滚：检查到此次事务并没有commit标记，则触发回滚操作
12）此时，根据DB_TRX_ID（6字节的事务号）和DB+ROLL+PTR（7字节的回滚指针），从undo的segment的slot中找到此次事务的undo日志，进行回滚
13）所有工作做完，数据库实例正常启动，数据恢复到a=1的状态
5.隔离级别保障隔离性
1）作用
隔离级别 transaction_isolation，提供了读的隔离性，select、update、delete、insert都牵扯到读数据页
2）隔离级别的四种类型
名词解释：
脏读现象：事务工作期间，读到了别的事务正在发生修改的脏页
不可重复读：在同一个事务窗口，做相同数据的读取，得到的是不同的值
幻读：在事务更新的过程中，出现了其他事务已经提交的数据的幻行
|--------------|------|-------------|
| RU | 读未提交 | 脏读、不可重复读、幻读 |
| RC | 读已提交 | 不可重复读、幻读 |
| RR（默认级别） | 可重复读 | 幻读 |
| SR | 可串行化 | 可串行化 |
3）隔离级别设置
select @@transaction_isolation；默认是RR
6.MVCC多版本并发控制--事务快照
每次开启一个全新的事务窗口（begin），都会生成当前最新的事务快照，此次事务会在此次快照中进行操作，直到事务commit或rollback
这种技术也称为一致性快照读取，可以很大程度上提高事务的并发能力，防止RR级别下的不可重复读现象