MySQL中默认采纳的是主动提交(autocommit)模式,在主动提交模式下,如果没有start transaction显式地开始一个事务,那么每个sql语句都会被当做一个事务执行提交操作。
一、ACID个性
ACID是掂量事务的四个个性:
- 原子性(Atomicity,或称不可分割性)
- 一致性(Consistency)
- 隔离性(Isolation)
- 持久性(Durability)
二、原子性
1、定义
原子性是指一个事务是一个不可分割的工作单位,其中的操作要么都做,要么都不做;如果事务中一个sql语句执行失败,则已执行的语句也必须回滚,数据库退回到事务前的状态。
2、实现原理:undo log
实现原子性的要害,是当事务回滚时可能撤销所有曾经胜利执行的sql语句。InnoDB实现回滚,靠的是undo log:当事务对数据库进行批改时,InnoDB会生成对应的undo log;如果事务执行失败或调用了rollback,导致事务须要回滚,便能够利用undo log中的信息将数据回滚到批改之前的样子。
undo log属于逻辑日志,它记录的是sql执行相干的信息。当产生回滚时,InnoDB会依据undo log的内容做与之前相同的工作:对于每个insert,回滚时会执行delete;对于每个delete,回滚时会执行insert;对于每个update,回滚时会执行一个相同的update,把数据改回去。
三、持久性
1、定义
持久性是指事务一旦提交,它对数据库的扭转就应该是永久性的。接下来的其余操作或故障不应该对其有任何影响。
2、实现原理:redo log
上面先聊一下redo log存在的背景。
InnoDB作为MySQL的存储引擎,数据是寄存在磁盘中的,但如果每次读写数据都须要磁盘IO,效率会很低。为此,InnoDB提供了缓存(Buffer Pool),Buffer Pool中蕴含了磁盘中局部数据页的映射,作为拜访数据库的缓冲: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中批改的数据会定期刷新到磁盘中
Buffer Pool的应用大大提高了读写数据的效率,然而也带了新的问题:如果MySQL宕机,而此时Buffer Pool中批改的数据还没有刷新到磁盘,就会导致数据的失落,事务的持久性无奈保障。
于是,redo log被引入来解决这个问题:当数据批改时,除了批改Buffer Pool中的数据,还会在redo log记录这次操作;当事务提交时,会调用fsync接口对redo log进行刷盘。
所有批改先写入日志redo log,再更新到Buffer Pool,如果MySQL宕机,重启时能够读取redo log中的数据,保障了数据不会因MySQL宕机而失落,从而满足了持久性要求。
既然redo log也须要在事务提交时将日志写入磁盘,为什么它比间接将Buffer Pool中批改的数据写入磁盘(即刷脏)要快呢?次要有以下两方面的起因:
(1)刷脏是随机IO,因为每次批改的数据地位随机,但写redo log是追加操作,属于程序IO。
(2)刷脏是以数据页(Page)为单位的,MySQL默认页大小是16KB,一个Page上一个小批改都要整页写入;而redo log中只蕴含真正须要写入的局部,有效IO大大减少。
3、redo log与binlog
在MySQL中还存在binlog(二进制日志)也能够记录写操作并用于数据的复原,但二者是有着基本的不同的:
(1)作用不同:redo log是用于crash recovery的,保障MySQL宕机也不会影响持久性;binlog是用于point-in-time recovery的,保障服务器能够基于工夫点复原数据,此外binlog还用于主从复制。
(2)档次不同:redo log是InnoDB存储引擎实现的,而binlog是MySQL的服务器层
(3)内容不同:redo log是物理日志,内容基于磁盘的Page;binlog是逻辑日志,内容是一条条sql。
(4)写入机会不同:binlog在事务提交时写入;redo log的写入机会绝对多元
四、隔离性
1、定义
隔离性是指,事务外部的操作与其余事务是隔离的,并发执行的各个事务之间不能相互烦扰。
隔离性的探讨,次要能够分为两个方面:
(一个事务)写操作对(另一个事务)写操作的影响:锁机制保障隔离性
(一个事务)写操作对(另一个事务)读操作的影响:MVCC保障隔离性
2、锁机制
锁机制的基本原理能够概括为:事务在批改数据之前,须要先取得相应的锁;取得锁之后,事务便能够批改数据;该事务操作期间,这部分数据是锁定的,其余事务如果须要批改数据,须要期待以后事务提交或回滚后开释锁
MySQL中不同的存储引擎反对的锁是不一样的,例如MyIsam只反对表锁,而InnoDB同时反对表锁和行锁,且出于性能思考,绝大多数状况下应用的都是行锁。
3、脏读、不可反复读和幻读
首先来看并发状况下,读操作可能存在的三类问题:
(1)脏读:以后事务(A)中能够读到其余事务(B)未提交的数据(脏数据),这种景象是脏读。
(2)不可反复读:在事务A中先后两次读取同一个数据,两次读取的后果不一样,这种景象称为不可反复读。
(3)幻读:在事务A中依照某个条件先后两次查询数据库,两次查问后果的条数不同,这种景象称为幻读。
4、事务隔离级别
5、MVCC
MVCC的特点:在同一时刻,不同的事务读取到的数据可能是不同的(即多版本)
MVCC最大的长处是读不加锁,因而读写不抵触,并发性能好。
InnoDB实现MVCC,多个版本的数据能够共存,次要是依附数据的暗藏列(也能够称之为标记位)和undo log。其中数据的暗藏列包含了该行数据的版本号、删除工夫、指向undo log的指针等等;当读取数据时,MySQL能够通过暗藏列判断是否须要回滚并找到回滚须要的undo log,从而实现MVCC;
五、一致性
1、定义
一致性是指事务执行完结后,数据库的完整性束缚没有被毁坏,事务执行的前后都是非法的数据状态。数据库的完整性束缚包含但不限于:实体完整性(如行的主键存在且惟一)、列完整性(如字段的类型、大小、长度要符合要求)、外键束缚、用户自定义完整性(如转账前后,两个账户余额的和应该不变)。
2、实现
能够说,一致性是事务谋求的最终目标:后面提到的原子性、持久性和隔离性,都是为了保障数据库状态的一致性。此外,除了数据库层面的保障,一致性的实现也须要利用层面进行保障,例如如果转账操作只扣除转账者的余额,而没有减少接收者的余额,无论数据库实现的如许完满,也无奈保障状态的统一。
参考资料:
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https://xiaolincoding.com/mys...