十一、MySQL 事务底层与高可用原理

一、事务基础知识（针对插入、修改）

MySQL中只有innodb支持事务

1、显式事务

手动开关

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begin / begin work / start tracsaction；

rollback；

commit；

2、隐式事务

自动开关，自动提交

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show variables like 'autocommit';

3、MySQL事务实现的机制

WAL（write ahead logging）：预写式事务，写数据之前记录日志。

4、redo log

重做日志

保证事务的持久性
写数据操作之前，相关操作写入redo log
防止MySQL宕机，可以实现数据恢复

5、undo log

回滚日志

保证事务的原子性

二、redo日志

提交操作，是一个物理日志，不是逻辑日志。

1、作用

服务器不挂的时候，redo log没用，还会拉低性能，只有MySQL挂了的时候才有用。

为了保证事务的持久性，在执行事务时，会先将操作计入redo log。
如果事务提交过程中宕机，就从redo log恢复。
如果没宕机，那就抹去redo log的日志；

2、redo log的存储位置

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show variables like 'datadir';

3、redo log日志文件

名称：ib_logfile0；ib_logfile1；

4、redo log的目录

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show variables like 'innodb_log_group_home_dir';

5、redo log的大小 - 48MB

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show variables like 'innodb_log_file_size';

6、redo log的数量

默认 = 2个，最大 = 100个。

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show variables like 'innodb_log_files_in_group';

7、redo log有两个的原因

轮流上岗，防止写满了没地方写。

8、保存日志

使用保存数据页的方式（16KB）

低效
一个数据页里面可能只修改了一个字段。

使用保存SQL语句的解释的方式

系统表空间 100号页 -- 偏移量1000处（字节的数据，原有值 = 1）修改为2。

9、redo log的一般格式

操作类型 53种
表空间id
页编号
具体数据
占用空间小

10、最简单的redo log

一个表没有主键和唯一性索引，会自动维护一个隐藏字段row_id

在内存中维护一个【全局变量】，记录row_id 当前自增到几了；
当这个【全局变量】的值为256的倍数，会把变量的值刷新到【系统表空间，页号=7的页中】的（Max row_id）属性；对这个页的修改就会以redo log日志保存起来（type = MLOG_8BYTE）；
MLOG_8BYTE：表示在页面某个偏移量写入一个8字节的日志；
offset ：偏移量；

11、复杂的redo log类型

12、redo log 刷入磁盘

事务在commit之后，要将操作结果刷到磁盘，同时抹去redo log；

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-- 默认=1，即时刷入
show variables like 'innodb_flush_log_at_trx_commit';

13、崩溃后恢复为什么不用binlog？

binlog 没法定位恢复到哪里。

三、undo日志

1、概念

负责回滚操作。
针对事务的原子性。
以版本链为基础实现。

2、detele 对应的undo log

delete不会直接将记录加入垃圾链表，而是设置为一个【中间状态 detele_mask = 1，但是未加入垃圾链表】，commit之后才加入垃圾链表；

目的是实现事务的隔离级别；比如读已提交，如果直接加入垃圾链表，那么就读不到这个还没提交的删除记录；

被删除的记录会放入垃圾链表（page_free）的尾部；

删除的版本链格式：

【被删除记录】的回滚指针指向【被删除记录】的旧的回滚指针
新的回滚指针指向旧的回滚指针，旧的回滚指针指向旧的undo日志，实现回滚

3、update 对应的undo log

两种情况：不更新主键、更新主键

|----------------------------------------|-----------------------------------------------------------|
| 不更新主键 | 更新主键 |
| 就地更新 | 1、将旧记录进行delete mark操作 2、创建一条新记录 |
| 先删除旧记录，再插入新记录 | 1、将旧记录进行delete mark操作 2、创建一条新记录 |
| 1条 undo log TRX_UNDO_UPD_EXIST_REC | 2条 undo log TRX_UNDO_DEL_MARK_REC TRX_UNDO_INSERT_REC |