🥙一、事务

事务是一组操作的集合，一个不可分割单位，把所有操作全部向系统提交，要么全部成功，要么全部失败。

ACID 是指数据库事务正确执行的四个基本特性，MySQL 的 InnoDB 存储引擎完整实现了这些特性（而 MyISAM 等其他引擎不支持完整的 ACID）。

事务四大特性详解（ACID）：

1. 原子性（Atomicity）
   • 事务是不可分割的最小工作单元，要么全部执行成功，要么全部失败回滚
   • MySQL 通过 undo log（回滚日志）实现
2. 一致性（Consistency）
   • 事务执行前后，数据库从一个一致状态变到另一个一致状态
   • 不会破坏数据库的完整性约束
   • 这是原子性、隔离性和持久性的共同结果
3. 隔离性（Isolation）
   • 多个并发事务执行时，一个事务不应影响其他事务
   • MySQL 提供四种隔离级别（读未提交、读已提交、可重复读、串行化）
   • 默认使用可重复读(REPEATABLE READ)隔离级别
   • 通过锁机制和 MVCC(多版本并发控制)实现
4. 持久性（Durability）
   • 事务一旦提交，其结果就是永久性的
   • 即使系统故障也不会丢失
   • MySQL 通过 redo log（重做日志）实现

一、持久性&redo log

提交操作后：

1.会将修改暂时存放在Buffer Pool缓冲区(脏页数据)，同时将修改记录写入缓冲区Redolog buffer。

2.在1中的Redolog buffe写入信息后，会马上同步到磁盘区的redolog file。redo log记录的是物理日志。

3.一段时间后同步Buffer Pool中的数据到磁盘（xxx.ibd）中，若失败可用redolog file恢复。

以此保证持久性。

1. 为什么不马上同步修改数据到磁盘而是同步修改的记录？因为前者的修改操作是对数据库中数据的随机的修改，而后者记录的操作是追加写入，消耗远小于前者。

二、原子性&undo log

1.Undolog是存储的回滚日志，为了保证回滚到提交之前。为回滚或MVCC提供日志。

2.Undolog中存储的是SQL执行相反的回滚语句。（如语句Insert，Undolog中存的是Delete）

三、MVCC

---

作用：在快照读时通过MVCC查找历史版本。

MVCC全称Multi-version Concurrency Control，多版本并发控制。指维护一个数据的多个版本，使得读写操作没有冲突，快照读为MySQL实现MVCC提供了一个非阻塞读功能。MVCC的具体实现，还需要依赖于数据库记录中的三个隐式字段、undo log日志、readView。

3.1 隐式字段

• DB_TRX_ID：最近修改事务ID，记录插入这条记录或最后一次修改该记录的事务ID。
• DB_ROLL_PTR：回滚指针，指向这条记录的上一个版本，用于配合undo log，指向上一个版本。
• DB_ROW_ID：隐藏主键，如果表结构没有指定主键，将会生成该隐藏字段。

3.2 UndoLog版本链

1. 回滚日志，在insert.update、delete的时候产生的便于数据回滚的日志。
2. 当insert的时候，产生的undo log日志只在回滚时需要，在事务提交后，可被立即删除。
3. 而update、delete的时候，产生的undo log日志不仅在回滚时需要，在快照读时也需要，不会立即删除。

3.3 ReadView

ReadView（读视图）是快照读SQL执行时MVCC提取数据的依据，记录并维护系统当前活跃的事务（未提交的) id。
Readview中包含了四个核心字段:

• m_ids：当前活跃的事务ID集合。
• min_trx_id：最小活跃事务ID。
• max_trx_id：预分配事务ID，当前最大事务ID+1(因为事务ID是自增的)。
• creator_trx_id：ReadView创建者的事务ID。

---

3.4 MVCC 实现原理

MVCC通过结合隐藏字段，ReadView，Undo Log版本链三个关键来实现。

1. 根据不同的隔离级别，有不同规则产生ReadView。RR是在第一次执行快照读时产生，后续读时复用ReadView；RC是每次执行快照读时产生。
2. 利用隐式字段中的trx_id匹配ReadView规则，若满足则进行操作，若不满足规则，利用隐式字段中的toll_ptr，在undo log版本链中找到满足规则的记录进行操作。

MVCC结合隐式字段

在RC（读已提交）下，在事务每次执行快照读时生成ReadView，无法解决不可重复读

---

在RR（可重复读）下，在事务第一次执行快照读时生成ReadView，后续读复用ReadView

四、事务的实现原理

MVCC核心：隐藏字段，ReadView，Undo Log版本链

1. MVCC+锁实现隔离性。
2. redo log实现持久性 、undo log实现原子性
3. redo log+undo log 实现一致性