本篇内容介绍了“MySQL事务工作流程原理是什么”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成
事务的原子性是通过 undo log 来实现的
事务的持久性是通过 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!!!
1、redo log 实现持久性
问题1: 为什么需要redo log?
InnoDB作为MySQL的存储引擎,数据是存放在磁盘中的,但如果每次读写数据都需要磁盘IO,效率会很低。为此,InnoDB提供了缓存(Buffer Pool),作为访问数据库的缓冲:当从数据库读取数据时,会首先从Buffer Pool中读取,如果Buffer Pool中没有,则从磁盘读取后放入Buffer Pool;当向数据库写入数据时,会首先写入Buffer Pool,Buffer Pool中修改的数据会定期刷新到磁盘中 。
Buffer Pool的使用大大提高了读写数据的效率,但是也带了新的问题:如果MySQL宕机,而此时Buffer Pool中修改的数据还没有刷新到磁盘,就会导致数据的丢失,事务的持久性无法保证。
问题2:redo log如何保证事务的持久性?
Redo log可以简单分为以下两个部分:
一是内存中重做日志缓冲 (redo log buffer),是易失的,在内存中
二是重做日志文件 (redo log file),是持久的,保存在磁盘中
这里再细说下写入Redo的时机:
在数据页修改完成之后,在脏页刷出磁盘之前,写入redo日志。注意的是先修改数据,后写日志
redo日志比数据页先写回磁盘
聚集索引、二级索引、undo页面的修改,均需要记录Redo日志
在 MySQL中,如果每一次的更新操作都需要写进磁盘,然后磁盘也要找到对应的那条记录,然后再更新,整个过程 IO 成本、查找成本都很高。为了解决这个问题,MySQL 的设计者就采用了日志(redo log)来提升更新效率。
当事务提交时,先将 redo log buffer 写入到 redo log file 进行持久化,待事务的commit操作完成时才算完成。这种做法也被称为 Write-Ahead Log(预先日志持久化),在持久化一个数据页之前,先将内存中相应的日志页持久化。
具体来说,当有一条记录需要更新的时候,InnoDB 引擎就会先把记录写到 redo log(redo log buffer)里面,并更新内存(buffer pool),这个时候更新就算完成了。同时,InnoDB 引擎会在适当的时候(如系统空闲时),将这个操作记录更新到磁盘里面(刷脏页)。
在一个事务中可以修改多个页,Write-Ahead Log 可以保证单个数据页的一致性,但是无法保证事务的持久性,Force-log-at-commit 要求当一个事务提交时,其产生所有的mini-transaction 日志必须刷新到磁盘中,若日志刷新完成后,在缓冲池中的页刷新到持久化存储设备前数据库发生了宕机,那么数据库重启时,可以通过日志来保证数据的完整性。
问题3:重写日志的流程?
表示了重做日志的写入流程,每个mini-transaction对应每一条DML操作,比如一条update语句,其由一个mini-transaction来保证,对数据修改后,产生redo1,首先将其写入mini-transaction私有的Buffer中,update语句结束后,将redo1从私有Buffer拷贝到公有的Log Buffer中。当整个外部事务提交时,将redo log buffer再刷入到redo log file中。( redo log是按照顺序写入的,磁盘的顺序读写的速度远大于随机读写)
问题4:数据写入后的最终落盘,是从 redo log 更新过来的还是从 buffer pool 更新过来的呢?
实际上,redo log 并没有记录数据页的完整数据,所以它并没有能力自己去更新磁盘数据页,也就不存在由 redo log 更新过去数据最终落盘的情况。
① 数据页被修改以后,跟磁盘的数据页不一致,称为脏页。最终数据落盘,就是把内存中的数据页写盘。这个过程与 redo log 毫无关系。
② 在崩溃恢复场景中,InnoDB 如果判断到一个数据页可能在崩溃恢复的时候丢失了更新,就会将它读到内存,然后让 redo log 更新内存内容。更新完成后,内存页变成脏页,就回到了第一种情况的状态
问题5:redo log buffer 是什么?是先修改内存,还是先写 redo log 文件?
在一个事务的更新过程中,日志是要写多次的。比如下面这个事务:
Copybegin;
INSERT INTO T1 VALUES ('1', '1');
INSERT INTO T2 VALUES ('1', '1');
commit;
这个事务要往两个表中插入记录,插入数据的过程中,生成的日志都得先保存起来,但又不能在还没 commit 的时候就直接写到 redo log 文件里。
因此就需要 redo log buffer 出场了,它就是一块内存,用来先存 redo 日志的。也就是说,在执行第一个 insert 的时候,数据的内存被修改了,redo log buffer 也写入了日志。
但是,真正把日志写到 redo log 文件,是在执行 commit 语句的时候做的。
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