MySQL事务的四大特性是如何保证的

简介: 在MySQL数据库中还有一种二进制日志,其用来基于时间点的还原及主从复制。从表面上来看其和重做日志非常相似,都是记录了对于数据库操作的日志。但是,从本质上来看有着非常大的不同。

我们知道事务有四大特性,原子性、一致性、隔离性与持久性。那么MySQL中的事务是如何保证这些特性的呢?

MySQL的存储引擎InnoDB使用重做日志保证一致性与持久性,回滚日志保证原子性,使用各种锁来保证隔离性。

重做日志(redo log)

防止在发生故障的时间点,尚有脏页未写入磁盘,在重启MySQL服务的时候,根据重做日志进行重做,从而达到事务的持久性这一特性。

重做日志由两部分组成,一是内存中的重做日志缓存,其是易失的;二是重做日志文件,其是持久的。重做日志是物理日志,记录的是对于每个页的修改。事务开始后Innodb存储引擎先将重做日志写入缓存(innodb_log_buffer)中。然后会通过以下三种方式将innodb日志缓冲区的日志刷新到磁盘。

1、Master Thread每秒一次执行刷新Innodb_log_buffer到重做日志文件。

2、每个事务提交时会将重做日志刷新到重做日志文件。

3、当重做日志缓存可用空间少于一半时,重做日志缓存被刷新到重做日志文件

当事务提交时,必须先将该事务的所有日志写入到重做日志文件进行持久化。为了确保每次日志都写入重做日志文件,在每次将日志缓冲写入重做日志文件后,InnoDB存储引擎都需要调用一次fsync操作。但这也不是绝对的。用户可以通过修改innodb_flush_log_at_trx_commoit参数来控制重做日志刷新到磁盘的策略。参数默认值为1,表示事务提交时必须调用一次fsync操作。0表示事务提交时,重做日志缓存并不立即写入重做日志文件,而是随着Master Thread的间隔进行fsync操作。2表示事务提交时将重做日志写入重做日志文件,但仅写入文件系统的缓存中,不进行fsync操作。

在InnoDB存储引擎中。重做日志都是以512字节进行存储的,称之为重做日志块,与磁盘扇区大小一致,这意味着重做日志的写入可以保证原子性,不需要doublewrite技术。

回滚日志(undo log)

事务发生异常需要回滚,这时就需要回滚日志。回滚日志不同于重做日志,它是逻辑日志,对数据库的修改都逻辑的取消了。当事务回滚时,它实际上做的是与先前相反的工作。对于每个INSERT,InnoDB存储引擎都会完成一个DELETE;对于每个UPDATE,InnoDB存储引擎都会执行一个相反的UPDATE。

事务开始会依照当前版本生成回滚日志,事务也可以使用回滚日志实现多版本并发控制来保证事务的隔离性。事务提交后并不会马上删除回滚日志,因为可能还有其它事务需要通过回滚日志来得到版本信息。所以事务提交时将回滚日志放入链表中,是否可以删除由purge线程判断。

回到刚刚讲的重做日志,未提交的事务和回滚了的事务也会产生重做日志。InnoDB存储引擎会重做所有事务包括未提交的事务和回滚了的事务,然后通过回滚日志回滚那些未提交的事务。使用这种策略需要回滚日志在重做日志之前写入磁盘,使得持久化变得复杂起来。为了降低复杂度,InnoDB存储引擎将回滚日志作数据,记录回滚日志的操作也会记录到重做日志中。这样回滚日志就可以像数据一样缓存起来,而不用在重写日志之前写入磁盘了。

Undo + Redo事务的简化过程

假设有A、B两个数据,值分别为1,2。

事务开始

记录A=1到undo log

修改A=3

记录A=3到redo log

记录B=2到undo log

修改B=4

记录B=4到redo log

将redo log写入磁盘

事务提交

二进制日志(binlog)

在MySQL数据库中还有一种二进制日志,其用来基于时间点的还原及主从复制。从表面上来看其和重做日志非常相似,都是记录了对于数据库操作的日志。但是,从本质上来看有着非常大的不同。

首先重做日志是在InnoDB存储引擎层产生的,而二进制日志是在MySQL数据库的上层产生的。其次,两种日志记录的内容形式不同。二进制日志是一种逻辑日志,其记录的是对应的SQL语句。而重做日志是物理日志,记录的是每个页的修改。此外,两种日志记录写入磁盘的时间点不同,二进制日志只在事务提交完成后进行一次写入,重做日志在事务进行时不断地写入。

相关实践学习
每个IT人都想学的“Web应用上云经典架构”实战
本实验从Web应用上云这个最基本的、最普遍的需求出发,帮助IT从业者们通过“阿里云Web应用上云解决方案”,了解一个企业级Web应用上云的常见架构,了解如何构建一个高可用、可扩展的企业级应用架构。
MySQL数据库入门学习
本课程通过最流行的开源数据库MySQL带你了解数据库的世界。   相关的阿里云产品:云数据库RDS MySQL 版 阿里云关系型数据库RDS(Relational Database Service)是一种稳定可靠、可弹性伸缩的在线数据库服务,提供容灾、备份、恢复、迁移等方面的全套解决方案,彻底解决数据库运维的烦恼。 了解产品详情: https://www.aliyun.com/product/rds/mysql 
相关文章
|
3月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
MySQL锁机制:并发控制与事务隔离
本文深入解析了MySQL的锁机制与事务隔离级别,涵盖锁类型、兼容性、死锁处理及性能优化策略,助你掌握高并发场景下的数据库并发控制核心技巧。
|
4月前
|
存储 监控 Oracle
MySQL事务
MySQL事务具有ACID特性,包括原子性、一致性、隔离性和持久性。其默认隔离级别为可重复读,通过MVCC和间隙锁解决幻读问题,确保事务间数据的一致性和并发性。
MySQL事务
|
3月前
|
SQL 监控 关系型数据库
MySQL事务处理:ACID特性与实战应用
本文深入解析了MySQL事务处理机制及ACID特性,通过银行转账、批量操作等实际案例展示了事务的应用技巧,并提供了性能优化方案。内容涵盖事务操作、一致性保障、并发控制、持久性机制、分布式事务及最佳实践,助力开发者构建高可靠数据库系统。
|
5月前
|
存储 SQL 关系型数据库
mysql底层原理:索引、慢查询、 sql优化、事务、隔离级别、MVCC、redolog、undolog(图解+秒懂+史上最全)
mysql底层原理:索引、慢查询、 sql优化、事务、隔离级别、MVCC、redolog、undolog(图解+秒懂+史上最全)
mysql底层原理:索引、慢查询、 sql优化、事务、隔离级别、MVCC、redolog、undolog(图解+秒懂+史上最全)
|
3月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
介绍MySQL的InnoDB引擎特性
总结而言 , Inno DB 引搞 是 MySQL 中 高 性 能 , 高 可靠 的 存 储选项 , 宽泛 应用于要求强 复杂交易处理场景 。
156 15
|
2月前
|
关系型数据库 MySQL 数据库
【赵渝强老师】MySQL的事务隔离级别
数据库并发访问时易引发数据不一致问题。如客户端读取到未提交的事务数据,可能导致“脏读”。MySQL通过四种事务隔离级别(读未提交、读已提交、可重复读、可序列化)控制并发行为,默认为“可重复读”,以平衡性能与数据一致性。
291 0
|
3月前
|
关系型数据库 MySQL 数据库
MySql事务以及事务的四大特性
事务是数据库操作的基本单元,具有ACID四大特性:原子性、一致性、隔离性、持久性。它确保数据的正确性与完整性。并发事务可能引发脏读、不可重复读、幻读等问题,数据库通过不同隔离级别(如读未提交、读已提交、可重复读、串行化)加以解决。MySQL默认使用可重复读级别。高隔离级别虽能更好处理并发问题,但会降低性能。
179 0
|
5月前
|
安全 关系型数据库 MySQL
mysql事务隔离级别
事务隔离级别用于解决脏读、不可重复读和幻读问题。不同级别在安全与性能间权衡,如SERIALIZABLE最安全但性能差,READ_UNCOMMITTED性能高但易导致数据不一致。了解各级别特性有助于合理选择以平衡并发性与数据一致性需求。
190 1
|
12月前
|
SQL 安全 关系型数据库
【MySQL基础篇】事务(事务操作、事务四大特性、并发事务问题、事务隔离级别)
事务是MySQL中一组不可分割的操作集合,确保所有操作要么全部成功,要么全部失败。本文利用SQL演示并总结了事务操作、事务四大特性、并发事务问题、事务隔离级别。
5012 56
【MySQL基础篇】事务(事务操作、事务四大特性、并发事务问题、事务隔离级别)
|
11月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
MySQL事务日志-Undo Log工作原理分析
事务的持久性是交由Redo Log来保证,原子性则是交由Undo Log来保证。如果事务中的SQL执行到一半出现错误,需要把前面已经执行过的SQL撤销以达到原子性的目的,这个过程也叫做"回滚",所以Undo Log也叫回滚日志。
609 7
MySQL事务日志-Undo Log工作原理分析

推荐镜像

更多