InnoDB-- 事务

1.    事务

    a.    概述

        事务的特性

        原子性（atumicity）

        一致性（consistency）

        隔离性（isolation）

        持久性（durability）

    b.    分类

        扁平事务

        带有保存点的扁平事务

        链事务

        嵌套事务

        分布式事务

 2.    事务的实现

        a.    Redo

            重做日志用来实现事务的持久性，即事务D。由两部分组成：

            i.    内存的重做日志缓冲（redo log buffer）（易失性）

            ii.    重做日志文件（redo log file）（持久性）

                为了确保每次日志都写入重做日志文件，在每次将重做日志写入重做日志文件后，InnoDB存储引擎都需要调用一次fsync操作。由于重做日志文件打开并没有使用o_direct选项，因此重做日志缓冲先写入文件系统缓存。为了确保重做日志写入磁盘，必须进行一次fsync操作。由于fsync的效率取决于磁盘的性能，因此磁盘的性能决定了事务提交的性能，也就是数据库的性能。

            使用参数innodb_flush_log_at_trx_commit用来控制重做日志刷新到磁盘的策略：

            -    1 默认值，表示事务提交时必须调用一次fsync操作

           -    0 事务提交时不进行写入重做日志操作，这个操作仅在master thread中完成，而在master thread中每1秒会进行一次重做日志文件的fsync操作

            -    2 表示事务提交时将重做日志写入重做日志文件，但仅写入文件系统的缓存中，不进行fsync操作。

   

         二进制日志与重做日志的区别：

        1.    重做日志是在InnoDB存储引擎层产生，而二进制日志是MySQL数据库的上层产生的，并且二进制日志不仅仅针对于InnoDB存储引擎，MySQL数据中的任何存储引擎对于数据库的更改都会产生二进制日志。

                2.    两种日志记录的内容形式不同。二进制日志是一种逻辑日志，其记录的是对应的SQL语句。重做日志是物理格式日志，其记录的是对于每个页的修改。

         3.   两种日志写入磁盘的时间点不同。二进制日志只在事务提交完成后进行一次写入。重做日志在事务进行中不断地被写入。

    

    b.    Undo

        在对数据库进行修改时，InnoDB存储引擎不但会产生redo，还会产生一定量的undo。

        redo存放在重做日志文件中，与redo不同，undo存放在数据库内部的一个特殊段中，这个段称为undo段。undo段位于共享表空间内。

        Undo 参数：

            -    Innodb_undo_directory 设置rollback segment文件成的路径。

            -    Innodb_undo_logs  设置rollbacksegment的个数，默认值128.

            -    Innodb_undo_tablespace  设置构成rollbacksegment文件的数量

        可以通过innodb_trx_rollback_segment与innodb_trx_undo来查看undo信息

    c.    Purge

        purge用于最终完成delete和update操作。InnoDB存储引擎支持MVCC，所以记录不能在事务提交时立即进行处理。

       

    d.    Group commit

        BLGC（binary LogGroup Commit）实现步骤

        -    flush阶段，将每个事务的二进制日志写入内存中

        -    Sync阶段，将内存中的二进制日志刷新到磁盘，若队列中有多个事务，那么仅一次fsync操作就完成了二进制日志的写入，这就是BLGC

        -    commit阶段，leader根据顺序调用存储引擎层事务的提交，InnoDB存储引擎本就支持groupcommit，因此修改了原先由于锁prepare_commit_mutex导致group commit 失效的问题

        参数binlog_max_flush_queue_time用来控制flush阶段中等等待的时间，默认值为0，且推荐设置依然为0。

  

3.    对于事务操作的统计

    TPS = （com_commit+com_rollback）/time

    可以使用handler_commit 和handler_rollback用于事务的统计，建议使用com_commit与com_rollback

4.    事务隔离级别

    -    READ UNCOMMITTED

    -    READCOMMITTED

        除了唯一性的约束检查及外键约束的检查需要gap lock,InnoDB存储引擎不会使用gap lock的锁算法。

    -    REPEATABLEREAD

    -    SERIALIZABLE

5.    分布式事务

    XA事务由一个或多个资源管理器（ResourceManagers）、一个事务管理器（Transaction Manager）以及一个应用程序（Application Program）组成。

    -    资源管理器：提供访问事务资源的方法。通常一个库就是一个资源管理器

    -    事务管理器：协调参与全局事务中的各个事务。需要和参与全局事务的所有资源管理进行通信

    -    应用程序：定义事务的边界，指定全局事务中的操作