MySQL事务从入门到精通（50+张图超全解析）

事务是 MySQL 最为重要的机制之一。

在多个并发操作同时进行时，事务可以确保数据的一致性和完整性，提高并发性能的同时，提供错误处理和回滚机制，以避免出现不可逆的问题。

事务也是 MySQL 的高频面试考点，大厂校招、社招面试90%会问到，它的重要性不言而喻。

本文是 《MySQL 事务系列篇》的集合，全面涵盖了 MySQL 事务的所有核心知识点。

MySQL 事务从入门到精通，看这一篇就够了。

一、《MySQL 事务系列篇》：知识全景图

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二、《MySQL 事务系列篇》 PDF 

宝妹儿以面试题的方式，将本系列更新到《MySQL 大厂高频面试题大全》PDF了，方便系统学习、面试通关。

《MySQL 大厂高频面试题大全》PDF，已收录 100+ 道 MySQL 真题，一共 78 页，近 50000 字，文末自取。

三、《MySQL 事务系列篇》 内容

1.  MySQL 事务特性及隔离级别

事务是数据库操作的一个基本单位，它由一系列的数据库操作组成，这些操作要么全部成功执行，要么全部失败回滚。

事务的目的是确保数据库操作的一致性和完整性。

MySQL 事务的 ACID 属性是指：原子性、一致性、隔离性和持久性。

一般来说，事务是必须满足这 4 个条件（ACID）。

事务的几种活动状态：

事务会带来这些并发问题：脏读、幻读、不可重复读。

针对上述并发问题，MySQL 使用了四种事务的隔离级别，用来隔离并发运行各个事务，使得它们相互不受影响，即 MySQL 事务的隔离性。

MySQL 的四种事务隔离级别分别是：读未提交、读已提交、可重复读、串行化。

详解篇：  MySQL事务特性及隔离级别，8张图带你彻底吃透

2.  Bin log、Redo log 和 Undo log 的区别

事务的三大重要日志 Redo Log 、Binlog、Undo log ，也是 MySQL 的重要内核。

Bin log、Redo log 和 Undo log 的区别，是 MySQL 的高频面试题，大厂校招面试90%会问。

在 MySQL 数据库中，Bin log、Redo log 和 Undo log 都是极为重要的日志文件。

MySQL InnoDB 引擎:

• 使用 redo log （重做日志）保证事务的持久性。

• 使用 Undo log （回滚日志）来保证事务的原子性。

• 使用 Bin log（归档日志）同步数据，保证数据一致性。

MySQL 实现事务、崩溃恢复、集群的主从复制等，底层都离不开日志，可以说日志是 MySQL 的内核所在。

只有了解 MySQL 日志，才算是彻底搞懂 MySQL。

详解篇：MySQL 的 Bin log、redo log 和 Undo log 的区别，2 分钟彻底搞懂！

3.  MVCC 多版本并发控制

MySQL 中，MVCC （多版本并发控制）主要解决并发访问数据库带来的一系列问题。

例如：

• 读写之间阻塞的问题；
• 减少死锁的发生；
• 解决一致性读（快照读）的问题。

MVCC 可以在尽量减少锁使用的情况下，用更高效、更好的方式去处理读写冲突。即便出现了读写冲突，也可以做到不加锁、非阻塞并发读，极大提高了数据库并发性能。

MVCC 的实现主要依赖于这三个隐藏字段、Undo log 及 ReadView。

版本链在每次进行 update 或者 delete 操作时，会将每次的操作详细记录在 undo log 中。

每条 undo log 中，都记录了 rol_pointer 信息，通过 roll_pointer 进行关联，可以构成数据的版本链。

一个记录会被一堆事务进行修改，一个记录中就会存在很多 Undo log。

那对某个事务来说，这么多 Undo log，到底应该选择哪些 Undo log 执行回滚呢？

……

详解篇：一次吃透MVCC原理，让MySQL并发性能飙升

4. Bin log （归档日志）

Bin log （归档日志）的作用非常重要，MySQL 数据库的数据备份、主备、主主、主从都离不开 Bin log。

在 MySQL 中，不管使用什么存储引擎，只要表数据更新，就会产生 Binlog。

Bin log 保证了数据的可靠性和一致性。

详解篇：Binlog从基础到精通，24张图吃透，MySQL调优必看

Bin log 日志文件包含了索引文件和具体日志文件。

• 索引文件用于跟踪日志文件，每行一个日志文件。默认情况下，索引文件名为{Host名}-bin.index。
• 日志文件是由一系列事件(Binary Log Events)组成。默认情况下，文件名为{Host名}-bin.NNNNNN。 后缀六个数字，是编号，用于区分不同的日志文件。

Binlog 推出了三种工作模式 Statement、Row、Mixed，以满足对数据库不同场景的需求。

选型参考思路：

• 使用 MySQL 特殊功能较少，用 Statement 模式，例如存储过程、触发器、函数等，=。
• 使用 MySQL 特殊功能较多，用 Mixed 模式。
• 使用 MySQL 特殊功能较多，同时希望数据最大化一致，用 Row 模式。

……

详解篇：吃透3大Binlog模式，MySQL数据零丢失

5. 什么时候写入 Bin Log ？

Bin Log 采用预写日志 WAL，即先写日志，再写磁盘。

写入 Bin Log 之后的事务流程：

先写处于 prepare 状态的 Redo Log，事务提交后，再写处于 commit 状态的 Redo Log，即二阶段提交。

那为什么不直接持久化到磁盘呢？

直接写入磁盘会严重影响到性能：

……..

详解篇：MySQL的Bin log、redo log和Undo log的区别，2分钟彻底搞懂！

6.  基于 Binlog 实现 MySQL 的主从复制

复制是 MySQL 最重要的功能之一，MySQL 集群的高可用、负载均衡和读写分离都是基于复制来实现的。

Binlog 是实现主从复制的关键，主数据库将修改操作记录到 Binlog 中，从数据库通过解析 Binlog 实现数据的同步。

MySQL 主从复制中的主要线程：

• master（Binlog dump thread）
• slave（I/O thread 、SQL thread）
• Master 的一条线程
• Slave 中的两条线程

Binlog 主从复制的实现步骤，为了便于理解，我们结合示例一起看。

……

详解篇：Binlog实现MySQL复制，5个关键步骤，务必掌握！

7.  Undo log 的概念、存储机制、原理

Undo log 是 MySQL 实现事务的关键机制之一。

Undo log 是事务原子性和一致性的保证，在事务中更新数据的前置操作，其实就是要先写入一个 Undo Log 。

本文将通过技术原理图解析：Undo Log 的存储机制、工作原理。

Undo log 的存储机制：

在 undo log 中，存放着数据更新前的记录，以及 RowID、事务ID、回滚指针的记录。

事务 ID 每次递增，如果回滚指针第一次是 insert 语句，回滚指针为 NULL，在第二次 update 之后，undo log 的回滚指针就会指向刚才的 undo log 日志。

以此类推，就形成了 undo log 的回滚链，这样就能十分便捷地查询到该条记录的历史版本了。

Undo log 的工作原理

在更新数据之前，MySQL 会提前生成 Undo Log 日志，在事务提交时不会立即删除 Undo Log，原因是之后可能还需要进行回滚操作，在执行回滚（ROLLBACK）操作时从缓存中读取数据。

Undo Log 日志的删除，是通过后台 purge 线程进行回收处理的。

• 事务 A：执行更新操作，先将更新命中的数据备份到对应的 undo buffer，再由 undo buffer 持久化到磁盘中的 undo log 文件。
• 事务 B：进行查询操作，从 undo buffer 缓存中直接读取，若回滚（rollback）事务，先从 undo buffer 缓存直接读取，不需要读磁盘。

……

详解篇：

图解 MySQL Undo log 的存储机制及工作原理，3分钟精通！（Undo log上）

6 张图吃透 Undo log，MySQL进阶必知必会！（Undo log下）

8.  Redo log 的结构、原理、写入步骤、刷盘机制等

Redo Log 是保证数据库持久性与一致性的关键。Redo log 的作用是保持事务的持久性、提高事务的提交效率。

Redo log 以循环写入的方式记录数据库的修改操作，采用固定大小的物理日志文件进行存储。

Redo log 记录了数据库页的物理修改，而非语句级别的逻辑操作。

Redo log 的结构

Redo log 的工作原理：

Redo log 的写入步骤：

log buffer 写入到 log file 分为两步：

• 写入操作系统缓存；
• 进行 fsync 操作刷新到磁盘。

Redo log 的刷盘机制：

通常建议取值 2，因为 MySQL 挂了，数据没有损失，整个服务器挂了，才会损失 1 秒的事务提交数据。

…….

……

详解篇：3分钟搞懂Redo log，MySQL持久性及一致性稳了

总结

到这里，《MySQL 事务系列篇》就结束了，未来还会继续补充完善，更多体系化的连载内容持续送达。

我是爱分享的程序员宝妹儿，分享即学习。

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本文已收录于宝妹儿精编的 2023版《MySQL 大厂高频面试题大全》PDF。

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