InnoDB的ACID

基本概念

ACID

• 原子性（Atomicity）：一个事务必须被视为一个不可分割的最小工作单元，整个事务中的所有操作要么全部提交成功，要么全部失败回滚。
• 一致性（consistency）：数据库总是从一个一致性的状态转换到另一个一致性的状态。（其实原子性和隔离性间接的保证了一致性）
• 隔离性（isolation）：通常来说，一个事务所做的修改在最终提交以前，对其他事务是不可见的。
• 持久性（durability）：一旦事务提交，则其所做的修改就会永久保存到数据库中。

方便记忆秘诀——"一次缘分"

隔离级别

• READ UNCOMMITTED（读未提交）：在此级别里，事务的修改，即使没有提交，对其他事务也都是可见的。事务可以读取未提交的数据，也就是会产生脏读，在实际应用中一般很少使用。
• READ COMMITTED（读已提交）：大多数数据库系统的默认隔离级别都是它，但是MySQL不是。它能够避免脏读问题，但是在一个事务里对同一条数据的多次查询可能会得到不同的结果，也就是会产生不可重复读问题。
• REPEATABLE READ（可重复读）：该隔离级别是MySQL默认的隔离级别，看名字就知道它能够防止不可重复读问题，但是在一个事务里对一段数据的多次读取可能会导致不同的结果，也就是会有幻读的问题（注：这里说的无法解决是MySQL定义层面，对于InnoDB引擎则完美的解决了幻读的问题，如果你正在使用InnoDB引擎，可忽略）
• SERIALIZABLE（可串行化）：该隔离级别是级别最高的，它通过锁来强制事务串行执行，避免了前面说的所有问题。在高并发下，可能导致大量的超时和锁争用问题。实际应用中也很少用到这个隔离级别，因为RR级别解决了所有问题

相关问题

1. 为什么InnoDB能够保证原子性？

   在事务里任何对数据的修改都会写一个Undo log，然后进行数据的修改，如果出现错误或者用户需要回滚的时候可以利用Undo log的备份数据恢复到事务开始之前的状态。

2. 为什么InnoDB能够保证一致性？

   在一个事务中的每一次SQL操作之后都会写入一个redo log到buffer中，在最后COMMIT的时候，必须先将该事务的所有日志写入到redo log file进行持久化（这里的写入是顺序写的），待事务的COMMIT操作完成才算完成。即使COMMIT后数据库有任何的问题，在下次重启后依然能够通过redo log的checkpoint进行恢复。

3. 为什么InnoDB能够保证持久性？

   在事务处理的ACID属性中，一致性是最基本的属性，其它的三个属性都为了保证一致性而存在的。

   首先回顾一下一致性的定义。所谓一致性，指的是数据处于一种有意义的状态，这种状态是语义上的而不是语法上的。最常见的例子是转帐。例如从帐户A转一笔钱到帐户B上，如果帐户A上的钱减少了，而帐户B上的钱却没有增加，那么我们认为此时数据处于不一致的状态。

   在数据库实现的场景中，一致性可以分为数据库外部的一致性和数据库内部的一致性。前者由外部应用的编码来保证，即某个应用在执行转帐的数据库操作时，必须在同一个事务内部调用对帐户A和帐户B的操作。如果在这个层次出现错误，这不是数据库本身能够解决的，也不属于我们需要讨论的范围。后者由数据库来保证，即在同一个事务内部的一组操作必须全部执行成功（或者全部失败）。这就是事务处理的原子性。（用Undo log来保证的）但是，原子性并不能完全保证一致性。在多个事务并行进行的情况下，即使保证了每一个事务的原子性，仍然可能导致数据不一致的结果，比如丢失更新问题。

   为了保证并发情况下的一致性，引入了隔离性，即保证每一个事务能够看到的数据总是一致的，就好象其它并发事务并不存在一样。用术语来说，就是多个事务并发执行后的状态，和它们串行执行后的状态是等价的。

4. 为什么RU级别会发生脏读，而其他的隔离级别能够避免？

   RU级别的操作其实就是对事务内的每一条更新语句对应的行记录加上读写锁来操作，而不把一个事务当成一个整体来加锁，所以会导致脏读。但是RC和RR能够通过MVCC来保证记录只有在最后COMMIT后才会让别的事务看到。

5. 为什么RC级别不能重复读，而RR级别能够避免？

   RC和RR都使用了MVCC机制，但在RC事务隔离级别下,每次语句执行都关闭ReadView,然后重新创建一份ReadView。而在RR下,事务开始后第一个读操作创建ReadView,一直到事务结束关闭。

6. 可重复读是如何实现的

   在 MySQL 中，实际上每条记录在更新的时候都会同时记录一条回滚操作。记录上的最新值，通过回滚操作，都可以得到前一个状态的值。回滚日志总不能一直保留吧，什么时候删除呢？答案是，在不需要的时候才删除。也就是说，系统会判断，当没有事务再需要用到这些回滚日志时，回滚日志会被删除。什么时候才不需要了呢？就是当系统里没有比这个回滚日志更早的 read-view 的时候。基于上面的说明，我们来讨论一下为什么建议你尽量不要使用长事务。长事务意味着系统里面会存在很老的事务视图。由于这些事务随时可能访问数据库里面的任何数据，所以这个事务提交之前，数据库里面它可能用到的回滚记录都必须保留，这就会导致大量占用存储空间。除了对回滚段的影响，长事务还占用锁资源，也可能拖垮整个库。

参考

1. 谈谈MySQL InnoDB存储引擎事务的ACID特性

InnoDB的ACID

原文：https://www.cnblogs.com/weiweng/p/12490943.html