MySQL中是如何实现事务提交和回滚的？

什么是事务

事务是由数据库中一系列的访问和更新组成的逻辑执行单元

事务的逻辑单元中可以是一条SQL语句，也可以是一段SQL逻辑，这段逻辑要么全部执行成功，要么全部执行失败

举个最常见的例子，你早上出去买早餐，支付宝扫码付款给早餐老板，这就是一个简单的转账过程，会包含两步

从你的支付宝账户扣款10元
早餐老板的账户增加10元

这两步其中任何一部出现问题，都会导致整个账务出现问题

假如你的支付宝账户扣款10元失败，早餐老板的账户增加成功，那你就Happy了，相当于马云请你吃早餐了，O(∩_∩)O哈哈~
假如你的支付宝账户扣款10元成功，早餐老板的账户增加失败，那你就悲剧了，早餐老板不会放过你，会让你重新付款，相当于你请马云吃早餐了-_-?

事务就是用来保证一系列操作的原子性，上述两步操作，要么全部执行成功，要么全部执行失败

数据库为了保证事务的原子性和持久性，引入了redo log和undo log

redo log

redo log是重做日志，通常是物理日志，记录的是物理数据页的修改，它用来恢复提交后的物理数据页

在这里插入图片描述

如上图所示，redo log分为两部分：

内存中的redo log Buffer是日志缓冲区，这部分数据是容易丢失的
磁盘上的redo log file是日志文件，这部分数据已经持久化到磁盘，不容易丢失

SQL操作数据库之前，会先记录重做日志，为了保证效率会先写到日志缓冲区中（redo log Buffer），再通过缓冲区写到磁盘文件中进行持久化，既然有缓冲区说明数据不是实时写到redo log file中的，那么假如redo log写到缓冲区后，此时服务器断电了，那redo log岂不是会丢失？

在MySQL中可以自已控制log buffer刷新到log file中的频率，通过innodb_flush_log_at_trx_commit参数可以设置事务提交时log buffer如何保存到log file中，innodb_flush_log_at_trx_commit参数有3个值(0、1、2)，表示三种不同的方式

为1表示事务每次提交都会将log buffer写入到os buffer，并调用操作系统的fsync()方法将日志写入log file，这种方式的好处是就算MySQL崩溃也不会丢数据，redo log file保存了所有已提交事务的日志，MySQL重新启动后会通过redo log file进行恢复。但这种方式每次提交事务都会写入磁盘，IO性能较差
为0表示事务提交时不会将log buffer写入到os buffer中，而是每秒写入os buffer然后调用fsync()方法将日志写入log file，这种方式在MySQL系统崩溃时会丢失大约1秒钟的数据
为2表示事务每次提交仅将log buffer写入到os buffer中，然后每秒调用fsync()方法将日志写入log file，这种方式在MySQL崩溃时也会丢失大约1秒钟的数据

undo log

undo log是回滚日志，用来回滚行记录到某个版本，undo log一般是逻辑日志，根据行的数据变化进行记录

undo log跟redo log一样也是在SQL操作数据之前记录的，也就是SQL操作先记录日志，再进行操作数据

在这里插入图片描述

如上图所示，SQL操作之前会先记录redo log、undo log到日志缓冲区，日志缓冲区的数据会记录到os buffer中，再通过调用fsync()方法将日志记录到log file中

undo log记录的是逻辑日志，可以简单的理解为：当insert一条记录时，undo log会记录一条对应的delete语句；当update一条语句时，undo log记录的是一条与之操作相反的语句

当事务需要回滚时，可以从undo log中找到相应的内容进行回滚操作，回滚后数据恢复到操作之前的状态

undo日志还有一个用途就是用来控制数据的多版本（MVCC），在《InnoDB存储引擎中的锁》一文中讲到MVCC是通过读取undo日志中数据的快照来进行多版本控制的

undo log是采用段(segment)的方式来记录的，每个undo操作在记录的时候占用一个undo log segment。