mysq 事务实现的原理每次写入数据或者修改数据之前都会把修改前的信息记录到 undo log。 insert_undo

mysql 事务实现的原理

可靠性

数据库要保证当insert或update操作时抛异常或者数据库crash的时候需要保障数据的操作前后的一致，想要做到这个，我需要知道我修改之前和修改之后的状态，所以就有了undo log和redo log。

并发处理

也就是说当多个并发请求过来，并且其中有一个请求是对数据修改操作的时候会有影响，为了避免读到脏数据，所以需要对事务之间的读写进行隔离，至于隔离到啥程度得看业务系统的场景了，实现这个就得用MySQL 的隔离级别。

redo log 与 undo log

redo log

redo log叫做重做日志，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）,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会存到该日志中。

redo log作用

mysql 为了提升性能不会把每次的修改都实时同步到磁盘，而是会先存到Boffer Pool(缓冲池)里头，把这个当作缓存来用。然后使用后台线程去做缓冲池和磁盘之间的同步。
那么问题来了，如果还没来的同步的时候宕机或断电了怎么办？会导致丢失部分已提交事务的修改信息？
所以引入了redo log来记录已成功提交事务的修改信息，并且会把redo log持久化到磁盘，系统重启之后在读取redo log恢复最新数据。

redo log是用来恢复数据的用于保障，已提交事务的持久化特性

undo log

undo log 叫做回滚日志，用于记录数据被修改前的信息。他正好跟前面所说的重做日志所记录的相反，重做日志记录数据被修改后的信息。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。

每次写入数据或者修改数据之前都会把修改前的信息记录到 undo log。
undo log作用

undo log 记录事务修改之前版本的数据信息，因此假如由于系统错误或者rollback操作而回滚的话可以根据undo log的信息来进行回滚到没被修改前的状态。

undo log 分为insert_undo_log和update_undo_log
insert_undo_log:事务对insert新记录时产生的undolog,只在事务回滚时需要, 并且在事务提交后就可以立即丢弃。
update undo log : 事务对记录进行delete和update操作时产生的undo log, 不仅在事务回滚时需要, 一致性读也需要，所以不能随便删除，只有当数据库所使用的快照中不涉及该日志记录，对应的回滚日志才会被purge线程删除。
undo log是用来回滚数据的用于保障未提交事务的原子性

mysql 锁

共享锁(shared lock)

又叫做"读锁",读锁是可以共享的，或者说多个读请求可以共享一把锁读数据，不会造成阻塞。可并行

$\color{green}排他锁(exclusive lock)$

又叫做"写锁"，写锁会排斥其他所有获取锁的请求，一直阻塞，直到写入完成释放锁。不可并行

通过读写锁，可以做到读读可以并行，但是不能做到写读，写写并行。事务的隔离性就是根据读写锁来实现的

MVCC基础

InnoDB的 MVCC(MultiVersion Concurrency Control) 叫做多版本并发控制，是通过在每行记录的后面保存两个隐藏的列来实现的。这两个列， 一个保存了行的创建时间，一个保存了行的过期时间， 当然存储的并不是实际的时间值，而是系统版本号。

MVCC在mysql中的实现依赖的是undo log与read view
- undo log :undo log 中记录某行数据的多个版本的数据。
- read view :用来判断当前版本数据的可见性

事务的实现

事务的原子性是通过 undo log 来实现的
事务的持久性性是通过 redo log 来实现的
事务的隔离性是通过 (读写锁+MVCC)来实现的
而事务的终极大 boss 一致性是通过原子性，持久性，隔离性来实现的！！！

undo log的生成

每条数据变更(insert/update/delete)操作都伴随一条undo log的生成,并且回滚日志必须先于数据持久化到磁盘上
所谓的回滚就是根据回滚日志做逆向操作，比如delete的逆向操作为insert，insert的逆向操作为delete，update的逆向为update等。

根据undo log进行回滚

为了做到同时成功或者失败，当系统发生错误或者执行rollback操作时需要根据undo log 进行回滚

回滚操作就是要还原到原来的状态，undo log记录了数据被修改前的信息以及新增和被删除的数据信息，根据undo log生成回滚语句，比如

如果在回滚日志里有新增数据记录，则生成删除该条的语句
如果在回滚日志里有删除数据记录，则生成生成该条的语句
如果在回滚日志里有修改数据记录，则生成修改到原先数据的语句

持久性的实现

事务一旦提交，其所作做的修改会永久保存到数据库中，此时即使系统崩溃修改的数据也不会丢失。

MySQL的数据存储机制，MySQL的表数据是存放在磁盘上的，因此想要存取的时候都要经历磁盘IO,然而即使是使用SSD磁盘IO也是非常消耗性能的。
为此，为了提升性能InnoDB提供了缓冲池(Buffer Pool)，Buffer Pool中包含了磁盘数据页的映射，可以当做缓存来使用：
读数据：会首先从缓冲池中读取，如果缓冲池中没有，则从磁盘读取在放入缓冲池；
写数据：会首先写入缓冲池，缓冲池中的数据会定期同步到磁盘中；

redo log也需要存储，也涉及磁盘IO为啥还用它？

redo log 的存储是顺序存储，而缓存同步是随机操作。
缓存同步是以数据页为单位的，每次传输的数据大小大于redo log。

参考

Mysql事务实现原理