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深入理解ACID

2022-08-30 22:46:54   10  举报

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用于面试，记录概要特性

ACID四大特性

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大纲/内容

总结

A 原子性

一个事务内的SQL语句要么全部执行、要么全部不执行

通过undo log实现

C 一致性

事务执行之后，数据库的完整性没有被破坏，体现在

主键唯一

字段类型、长度符合要求

外键约束符合要求

ACID中其余3种特性都是为了实现一致性，一致性是数据库追求的最终目标

I 隔离性

写写操作

通过锁实现

读写操作

通过MVCC机制实现

D 持久性

通过redo log实现

深入理解

A 原子性

一个事务是不可分割的单位，事务中的SQL要么全成功，要么全失败

通过undo log 实现

原子性体现在回滚上

事务中的某个sql报错，要回滚到执行事务之前的状态

因此要把执行事务之前的状态记录下来

执行回滚

延申类比：迭代上线中，如果发生异常，那么需要回滚，则要找到上线前的版本号并执行回滚

undo log

当事务对数据进行修改，会生成对应的undo log，记录每条sql执行的相关信息

如果事务中某个sql执行异常，则会执行undo log的逆操作进行回滚 

I 隔离性

写-写操作

若干事务对同一行数据进行操作，只能有一个事务对数据进行操作

用锁保证

获取到锁的事务能进行操作

其他事务只能等获取到锁的事务执行完或回滚释放锁，才能开始抢锁进而执行事务

读-写操作

通过隔离级别实现，MVCC机制

D 持久性

事务一旦提交，它对数据库的改变是永久性的

通过redo log 实现

redo log背景

MySQL数据存储在磁盘上，每次读取都会有磁盘IO

为提高效率，引入一个Buffer

Buffer包含磁盘中部分数据页，作为访问数据库的一个缓冲

每次读取都先从Buffer读取，没有则去磁盘读，读完则放入Buffer中（读取的单位是页）

每次写入都先向Buffer写，并将Buffer中的数据刷新到磁盘

如果未来得及将Buffer中的数据刷进磁盘，此时MySQL宕机了，那么就造成数据丢失

数据丢失，数据的持久性无法保证<br>

为解决数据丢失，引入redo log

修改数据的数据时，除了要修改Buffer中数据，还要把此次的操作写入redo log

如果MySQL宕机，还能从redo log恢复

redo log是一个预写式日志，它会将所有的修改先写入redo log，再更新到Buffer里面（与先写库再更新缓冲的思想一致）

保证数据不丢失

为什么将数据写入redo log比写入Buffer快

随机IO与顺序IO

Buffer是随机IO写，每次修改数据的位置都是随机的

redo log是顺序IO，文本追加模式。它在文本尾部追加，更快

Buffer以页为单位，redo log只有真正的写入的数据

Buffer以页为单位，MySQL默认一页为16kb。<br>即使修改小部分数据，都要整页写<br>

redo log只需写入真正的部分

redo log什么时候同步到磁盘

redo log缓冲区：redo log未同步到磁盘之前都是在redo log缓冲区

即使MySQL宕机，即使事务没有完成，也能通过undo log做回滚操作

redo log持久化操作通过 innodb_flush_log_at_trx_commit

该值 = 0

当事务提交时，不将redo log缓冲区的数据写入磁盘的日志文件，而是等待主线程每秒刷新 

该值 = 1

当事务提交时，将redo log缓冲区的数据同步写入磁盘，保证一定写入成功。速度很快，比Buffer快很多

该值 = 2

当事务提交时，将redo log缓冲区的数据异步写入磁盘

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