ACID
目的：Consistency——一致性 手段
- Atomic——原子性
- isolution——隔离性
- durability——持久性
实现
持久性：redolog + binlog 原子性：undolog 隔离性：mvcc + 锁 + undolog
持久性
一条更新语句的执行步骤
| server层执行器 | innodb引擎层 |
|---|---|
- 查询指定数据 | | | |
- 从buffer pool中查询数据 | | | 3.1 查到则直接返回数据页 3.2 查不到则从磁盘中寻找数据页返回 | |
- 更新对应数据 | | |
- 将数据写回磁盘 | | | |
- 将数据写到buffer pool | | |
- 记录redolog，标记为prepare状态 | |
- 记录binlog | | |
- 调用提交接口 | | | |
- 将redolog对应数据标记为commit状态 |
这里是如何保证crash-safe呢？我们需要关注数据库在以下几个节点发生crash的情况
- 步骤8之前，数据没有记录在日志文件中
- 步骤8-9之间，日志记录到了redolog，但没有记录到binlog
- 步骤9之后，日志记录到了日志文件中
情况1，日志文件中根本没有数据，该事务执行rollback 情况2，只记录到了redolog而没有记录到binlog，执行rollback 情况3，redolog和binlog都已经记录的该事务，将redolog对应数据标记为commit，继续提交事务 这里的redolog其实只是更新到了redolog pool内存中，具体何时刷新到redolog_file中，是根据checkpoint机制来的
checkpoint机制
既然redolog日志和数据都是先进内存再更新到磁盘，为什么要多这一步呢？redolog的好处在哪？
- redolog是顺序写，而数据文件是随机写，随机写速度慢
- redolog并不需要把整个数据页都更新，io少
原子性
一条更新语句会先记录undolog，在对数据进行更新。这样在事务最终进行回滚时，就会根据undolog来进行回滚。
隔离性
MVCC
事务隔离级别 读未提交——read uncommit（RU） 读已提交——read commit（RC） 可重复读——repeat read（RR） 串行 ——serial
| 事务1 | 事务2 |
|---|---|
| truncate user; | |
| start transaction | start transaction |
| insert into user values(1); | |
| // 一 | |
| select count(*) from user | |
| commit; | |
| // 二 | |
| select count(*) from user | |
| commit; | |
| // 三 | |
| select count(*) from user |
| RU | RC | RR | Serial | |
|---|---|---|---|---|
| sql一 | 1 | 0 | 0 | 报错 |
| sql二 | 1 | 1 | 0 | 报错 |
| sql三 | 1 | 1 | 1 | 1 |
RU模式能读到未提交的数据，成为脏读 RC模式下，在同一个事务中，两次读到的结果不一样，称为不可重复读 RR模式下，事务之内读到的数据和事务之外的数据不一样，称为幻读 那么模式是如何实现的呢？这里要介绍两个概念 快照读 select * from user 当前读 update user set id = 2 where id = 1; delete from user where id = 1; select * from user where id = 1 for update;
ReadView（快照读）机制如下
在RC模式下，每次读都会创建一个readview 在RR模式下，每个事务只会创建一个readview 举例：
Lock
锁的分类
概念介绍
意向锁：为了简化加表锁的步骤，当需要加表锁时，需要遍历表中每行数据，数据都没锁才能加表锁，效率过慢，当加行锁的时候，首先在表上添加上意向锁 读锁：共享锁，行锁 写锁：互斥锁，行锁 自增锁：主键自增时加的锁 间隙锁：范围锁，又称GAP，前开后开 临键锁：范围锁，又称Next-key，前闭后开
读、写、意向锁的互斥关系如下
| 读锁 | 写锁 | 意向读锁 | 意向写锁 | |
|---|---|---|---|---|
| 读锁 | √ | X | √ | X |
| 写锁 | X | X | X | X |
| 意向读锁 | √ | X | √ | √ |
| 意向写锁 | X | X | √ | √ |
update student set age = 10 where id = 13 age的索引情况和数据库隔离级别，加锁的情况也不同
| 索引情况 | db隔离级别 | 加锁情况 |
|---|---|---|
| id为主键 | RC |
- 根据主键索引找到id=13的数据，在该索引上加写锁 | | id为唯一索引 | |
- 根据唯一索引找到id=13的数据，在该索引上加写锁
- 将这一行的主键索引上加写锁 | | id为普通索引 | |
- 根据索引找到id=13的所有数据，在该索引上加写锁
- 在锁住的数据中找到主键列，在主键列的唯一索引上加写锁 | | id不是索引 | |
- 对表中的每条数据都加锁 | | id为主键 | RR | 同上 | | id为唯一索引 | | 同上 | | id为普通索引 | |
- 根据索引找到id=13的所有数据，在该索引上加写锁
- 在加锁数据的前后间隙，加上GAP锁
- 在锁住的数据中找到主键列，在主键列的唯一索引上加写锁 | | id不是索引 | |
- 对表中的每条数据都加锁
- 对表中每条数据间隙加上GAP锁 |
复杂语句分析 table: user(id, age, userId, comment) index：idx_user_age(age, userId) delete from user where age > 1 and age < 20 and userid = 'hdc' and comment is not null;
参考文档
https://hoxis.github.io/mysql-zhuanlan-02-redolog-binlog.html https://www.cnblogs.com/wupeixuan/p/11734501.html https://zhuanlan.zhihu.com/p/52977862 https://km.sankuai.com/page/231603432