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Mysq事务的特性以及ACID的实现原理

天天天蓝loveyou 2022-04-17 阅读 58

Mysql的三层架构:
在这里插入图片描述
因为MyISAM是支持事务的,所以事务使用innodb引擎。

事务的四个特性:
原子性、一致性、隔离性、持久性。接下来我们一个一个来看:
原子性是指一个事务是一个不可分割的单位,是一个最小的操作单元,那么这些操作呢?要么全部成功,要么全不成功。如果事务中一个SQL语句执行失败了,那么已经执行的SQL语句需要进行回滚,回滚到执行之前的状态。它的实现原理主要是基于UNdolog。它是一个日志。innodb引擎提供了两种事务的日志,一个是redolog,一个是undolog这个undolog就是实现原子性的一个原理。我们知道事务原子性是基于回滚的,我们想要回到之前的状态,我们就需要把之前的状态记录下来,一旦这个SQL语句发生错误之后,我们就可以回到我们之前的状态,比如说我们执行了一个insert操作,那么回滚的时候就会执行一个delete操作。

一致性是指这个事务执行之后,数据库的完整性没有被破坏,事务执行前后都是合法的一个数据状态,比如说字段类型大小要符合数据表要求,其他三个特性都是为了保证这个一致性。

持久性是指这个事务一旦提交,它对数据库的改变就是永久性的,它的实现原理是通过redolog实现的。
mysql的数据是存在磁盘中的,如果每次读数据都要经过磁盘io,那么他读取的效率就会很低,所以innodb提供了一个缓存buffer,这个buffer总包含了这个磁盘中的数据也的映射,座位访问数据库的一个缓冲,当需要去数据库读取数据的时候,就会先向缓存buffer中读取,如果buffer中取不到,在向磁盘中读取数据,并且读取出来后加入到buffer缓存中,写数据的时候也会向buffer中写入数据,由buffer定期刷入到磁盘中。但是这时候就会出现一个问题,虽然读写效率提升了,但是也会增加数据丢失的风险,如果buffer中的数据还没有来得及写入到操盘中,这个时候mysql宕机了,这时候buffer中的数据就会丢失,进而造成数据的丢失,这时候这个数据的持久性也就无法保证了。所以引进redolog:
当有更新等操作的时候,会先将修改写入到redolog日志里面,在更新到buffer里面,也就保证数据不会丢失。redolog也需要将日志写入磁盘,那为什么会比buffer直接写到磁盘快呢?有两个原因:

  1. buffer中的数据持久化是随机io,每次修改的位置都是随机的,而redolog是追加模式的,在文件尾部追加,属于顺序io,所以快,kafka也是采用顺序io操作的
  2. buffer是以数据页page为单位的持久化数据,数据页大小是16k,一个小小的更改就需要把整个页的数据写入,而redolog只需要写入真正需要的部分就可以了。

redolog写入磁盘的三种方式。 在这里插入图片描述
隔离性在java中分为
在这里插入图片描述

写——写操作:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
写——读操作:是通过mvcc来保证的,可以看下我的另一篇文章来介绍MVCC

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