1. 前言

都晓得数据库事务有ACID个性（原子性、一致性、隔离型、持久性），本文简略聊一下它们的实现原理。

2. 日志文件

2.1. redo log

redo log叫做重做日志，是用来实现事务的持久性。该日志文件由两局部组成：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批改信息都会存到该日志中。假如有个表叫做tb1(id,username) 当初要插入数据（3，ceshi）

start transaction; select balance from bank where name="zhangsan"; // 生成 重做日志 balance=600 update bank set balance = balance - 400; // 生成 重做日志 amount=400 update finance set amount = amount + 400; commit;

redo log 有什么作用？

mysql 为了晋升性能不会把每次的批改都实时同步到磁盘，而是会先存到Boffer Pool(缓冲池)外头，把这个当作缓存来用。而后应用后盾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？还没来得及执行下面图中红色的操作。这样会导致丢局部已提交事务的批改信息！

所以引入了redo log来记录已胜利提交事务的批改信息，并且会把redo log长久化到磁盘，零碎重启之后在读取redo log复原最新数据。

总结：redo log是用来复原数据的 用于保障，已提交事务的长久化个性。

2.2. undo log

undo log 叫做回滚日志，用于记录数据被批改前的信息。他正好跟后面所说的重做日志所记录的相同，重做日志记录数据被批改后的信息。undo log次要记录的是数据的逻辑变动，为了在产生谬误时回滚之前的操作，须要将之前的操作都记录下来，而后在产生谬误时才能够回滚。

还用下面那两张表

每次写入数据或者批改数据之前都会把批改前的信息记录到 undo log。

undo log 有什么作用？

undo log 记录事务批改之前版本的数据信息，因而如果因为零碎谬误或者rollback操作而回滚的话能够依据undo log的信息来进行回滚到没被批改前的状态。

总结：undo log是用来回滚数据的用于保障 未提交事务的原子性。

2.3. archive log

archive log（归档日志）是Oracle数据库中的概念，它其实是redo log的衍生物。

redo log file是LGWR过程从Oracle实例中的redo log buffer写入的，是循环利用的。就是说一个redo log file写满后，才写下一个。归档日志是当数据库运行在归档模式下时，一个redo log file写满后，由ARCn过程将重做日志的内容备份到归档日志文件下，而后这个redo log file能力被下一次应用。

不论数据库是否是归档模式，重做日志是必定要写的。而只有数据库在归档模式下，重做日志才会备份，造成归档日志。

redo log是循环利用的，然而归档日志不是，它一直接管从redo log中写入的日志备份。因而到肯定工夫后，会导致数据库存储不够，影响数据库应用。咱们个别都会执行一个定时脚本，在规定工夫周期后，删掉保留周期前的归档日志文件。

3. 锁和MVCC根底

3.1. 锁

具体对于锁的常识，能够翻看后面的文章《数据库事务和锁》。简略来分，锁分为上面共享锁和排他锁：

  • 共享锁(shared lock),又叫做"读锁"

读锁是能够共享的，或者说多个读申请能够共享一把锁读数据，不会造成阻塞。

  • 排他锁(exclusive lock),又叫做"写锁"

写锁会排挤其余所有获取锁的申请，始终阻塞，直到写入实现开释锁。

因而通过读写锁，只有读读能够并行，然而写读，写写都不能做到并行
事务的隔离性就是依据读写锁来实现的，这个前面再说。

3.2. MVCC根底

MVCC (MultiVersion Concurrency Control) 叫做多版本并发管制。

InnoDB的 MVCC ，是通过在每行记录的前面保留两个暗藏的列来实现的。这两个列，
一个保留了行的创立工夫，一个保留了行的过期工夫，
当然存储的并不是理论的工夫值，而是零碎版本号。

以上片段摘自《高性能Mysql》这本书对MVCC的定义。他的次要实现思维是通过数据多版本来做到读写拆散。从而实现不加锁读进而做到读写并行。

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 :用来判断以后版本数据的可见性。

4. 事务的实现原理

后面讲的重做日志，回滚日志以及锁技术就是实现事务的根底。

  • 原子性：应用 undo log ，从而达到回滚。
  • 持久性：应用 redo log，从而达到故障后复原。
  • 隔离性：应用锁以及MVCC,使用的优化思维有读写拆散，读读并行，读写并行。
  • 一致性：一致性是通过原子性，持久性，隔离性来实现的。通过回滚，以及复原，和在并发环境下的隔离做到一致性。

原子性，持久性，隔离性折腾半天的目标也是为了保障数据的一致性。总之，ACID只是个概念，事务最终目标是要保障数据的可靠性，一致性。