【Mysql】事务原理
1. 事务
关于事务的基本概念可参见这篇文章：事务的四大特性(ACID)
2. 原理
研究mysql的事务原理就算研究mysql的InnoDB引擎是如何保证事务的四大特性的。
对于事务的四大特性，实际上分为两个部分。其中的原子性，一致性，持久性实际上是由InnoDB中的两份日志来保证的，一份是 redo log 日志，一份是 undo log 日志。而隔离性是通过数据库的锁加上 MVCC 来保证的。
2.1 redo log
redo log：重做日志，记录的是事务提交时数据页的物理修改，用来实现事务的持久性。
该日志文件由两部分组成：
- 重做日志缓冲(redo log buffer)
- 重做日志文件(redo log file)
前者是在内存中，后者在磁盘中。当事务提交之后会把所有修改信息都存到该日志文件中，用于在刷新脏页到磁盘发生错误时，进行数据恢复使用。
2.1.1 分析问题
如果没有redolog，可能会存在什么问题的？
我们知道，在InnoDB引擎中的内存结构中，主要的内存区域就是缓冲池，在缓冲池中缓存了很多的数据页。
当我们在一个事务中，执行多个增删改的操作时，InnoDB引擎会先操作缓冲池中的数据，如果缓冲区没有对应的数据，会通过后台线程将磁盘中的数据加载出来，存放在缓冲区中，然后将缓冲池中的数据修改，修改后的数据页我们称为脏页。
而脏页则会在一定的时机，通过后台线程刷新到磁盘中，从而保证缓冲区与磁盘的数据一致。 而缓冲区的脏页数据并不是实时刷新的，而是一段时间之后将缓冲区的数据刷新到磁盘中，假如刷新到磁盘的过程出错了，而提示给用户事务提交成功，数据却没有持久化下来，这就出现问题了，没有保证事务的持久性。
那么，如何解决上述的问题呢？
在InnoDB中提供了一份日志 redo log，接下来我们再来分析一 下，通过redolog如何解决这个问题。
有了redolog之后，当对缓冲区的数据进行增删改之后，会首先将操作的数据页的变化记录在redo log buffer中。在事务提交时，会将redo log buffer中的数据刷新到redo log磁盘文件中。
过一段时间之后，如果刷新缓冲区的脏页到磁盘时，发生错误，此时就可以借助于redo log进行数据恢复，这样就保证了事务的持久性。 而如果脏页成功刷新到磁盘或者涉及到的数据已经落盘，此时redolog就没有作用了，就可以删除了，所以存在的两个redolog文件是循环写的。
那为什么每一次提交事务，要刷新redo log 到磁盘中呢，而不是直接将buffer pool中的脏页刷新到磁盘呢 ?
因为在业务操作中，我们操作数据一般都是随机读写磁盘的，而不是顺序读写磁盘。 而redo log在往磁盘文件中写入数据，由于是日志文件，所以都是顺序写的。顺序写的效率，要远大于随机写。 这种先写日志的方式，称之为 WAL（Write-Ahead Logging）。
2.2 undo log
undo log：回滚日志，用于记录数据被修改前的信息。
作用包含两个：
- 提供回滚(保证事务的原子性)
- MVCC(多版本并发控制) 。
undo log和redo log记录物理日志不一样，它是逻辑日志。
可以认为当delete一条记录时，undo log中会记录一条对应的insert记录，反之亦然，当update一条记录时，它记录一条对应相反的 update记录。
当执行rollback时，就可以从undo log中的逻辑记录读取到相应的内容并进行回滚。
2.2.1 销毁和存储
Undo log销毁：undo log在事务执行时产生，事务提交时，并不会立即删除undo log，因为这些日志可能还用于MVCC。
Undo log存储：undo log采用段的方式进行管理和记录，存放在前面介绍的 rollback segment 回滚段中，内部包含1024个undo log segment。