mysql分布式事务，undo和redo，java学习这块必须要懂？

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1.什么是分布式事务

要了解分布式事务，必须先了解本地事务。

1.1.本地事务

本地事务，是指传统的单机数据库事务，必须具备ACID原则：

原子性

所谓的原子性就是说，在整个事务中的所有操作，要么全部完成，要么全部不做，没有中间状态。对于事务在执行中发生错误，所有的操作都会被回滚，整个事务就像从没被执行过一样。

一致性

事务的执行必须保证系统的一致性，在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性没有被破坏，就拿转账为例，A有500元，B有500元，如果在一个事务里A成功转给B50元，那么不管发生什么，那么最后A账户和B账户的数据之和必须是1000元。

隔离性

所谓的隔离性就是说，事务与事务之间不会互相影响，一个事务的中间状态不会被其他事务感知。数据库保证隔离性包括四种不同的隔离级别：

Read Uncommitted（读取未提交内容）

Read Committed（读取提交内容）

Repeatable Read（可重读）

Serializable（可串行化）

-持久性

所谓的持久性，就是说一旦事务提交了，那么事务对数据所做的变更就完全保存在了数据库中，即使发生停电，系统宕机也是如此。

因为在传统项目中，项目部署基本是单点式：即单个服务器和单个数据库。这种情况下，数据库本身的事务机制就能保证ACID的原则，这样的事务就是本地事务。

概括来讲，单个服务与单个数据库的架构中，产生的事务都是本地事务。

其中原子性和持久性就要靠undo和redo 日志来实现。

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undo和redo

在数据库系统中，既有存放数据的文件，也有存放日志的文件。日志在内存中也是有缓存Log buffer，也有磁盘文件log file。

MySQL中的日志文件，有这么两种与事务有关：undo日志与redo日志。

1.2.1.undo日志

数据库事务具备原子性（**Atomicity**），如果事务执行失败，需要把数据回滚。

事务同时还具备持久性**(Durability)**，事务对数据所做的变更就完全保存在了数据库，不能因为故障而丢失。

原子性可以利用undo日志来实现。

Undo Log的原理很简单，为了满足事务的原子性，在操作任何数据之前，首先将数据备份到Undo Log。然后进行数据的修改。如果出现了错误或者用户执行了ROLLBACK语句，系统可以利用Undo Log中的备份将数据恢复到事务开始之前的状态。

数据库写入数据到磁盘之前，会把**数据先缓存在内存**中，事务提交时才会写入磁盘中。

用Undo Log实现原子性和持久化的事务的简化过程：

假设有A、B两个数据，值分别为1,2。

A. 事务开始.

B. 记录A=1到undo log.

C. 修改A=3.

D. 记录B=2到undo log.

E. 修改B=4.

F. 将undo log写到磁盘。

G. 将数据写到磁盘。

H. 事务提交

如何保证持久性？

事务提交前，会把修改数据到磁盘前，也就是说只要事务提交了，数据肯定持久化了。

如何保证原子性？

- 每次对数据库修改，都会把修改前数据记录在undo log，那么需要回滚时，可以读取undo log，恢复数据。

- 若系统在G和H之间崩溃

此时事务并未提交，需要回滚。而undo log已经被持久化，可以根据undo log来恢复数据

- 若系统在G之前崩溃

此时数据并未持久化到硬盘，依然保持在事务之前的状态

缺陷：每个事务提交前将数据和Undo Log写入磁盘，这样会导致大量的磁盘IO，因此性能很低。

如果能够将数据缓存一段时间，就能减少IO提高性能。但是这样就会丧失事务的持久性。因此引入了另外一种机制来实现持久化，即**Redo Log**.

1.2.2.redo日志

和Undo Log相反，Redo Log记录的是**新数据**的备份。在事务提交前，只要将Redo Log持久化即可，不需要将数据持久化，减少了IO的次数。

先来看下基本原理：

Undo + Redo事务的简化过程

假设有A、B两个数据，值分别为1,2

A. 事务开始.

B. 记录A=1到undo log buffer.

C. 修改A=3.

D. 记录A=3到redo log buffer.

E. 记录B=2到undo log buffer.

F. 修改B=4.

G. 记录B=4到redo log buffer.

H. 将undo log写入磁盘

I. 将redo log写入磁盘

J. 事务提交

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安全和性能问题

如何保证原子性？

如果在事务提交前故障，通过undo log日志恢复数据。如果undo log都还没写入，那么数据就尚未持久化，无需回滚