什么是數據庫事務

數據庫事務是對各種數據項進行訪問和潛在操作的數據庫操作序列，必須要么全部執行，要么全部不執行，在邏輯上構成一個不可分割的工作單元。事務包括從事務開始到事務結束期間執行的所有數據庫操作。

并非所有對數據庫的操作序列都是數據庫事務。事務應該具備四個核心屬性，即ACID特性：

• 原子性（Atomicity）：事務作為一個原子單元執行，包含的數據庫操作要么全部執行成功，要么全部回滾，保證數據的完整性。
• 一致性（Consistency）：事務應當確保數據庫的狀態從一個一致狀態轉變為另一個一致狀態，即在事務執行前后，數據滿足完整性約束。
• 隔離性（Isolation）：在多個事務并發執行時，每個事務的操作應當與其他事務相互隔離，互不干擾。
• 持久性（Durability）：一旦事務提交，對數據庫的修改應當永久保存在數據庫中，即使系統發生故障也不會丟失。

這些屬性共同確保了數據庫事務的可靠性、一致性和持續性，從而保證了數據的安全性和穩定性。

通過一個常見的“A賬戶向B賬戶匯款”的例子來說明數據庫事務如何確保數據的準確性和完整性：

1. 讀取A賬戶余額（500）。
2. 扣除A賬戶金額（500-100）。
3. 更新A賬戶余額（400）。
4. 讀取B賬戶余額（500）。
5. 向B賬戶加款（500+100）。
6. 更新B賬戶余額（600）。

原子性：若在第五步時B賬戶不可用，必須回滾至事務開始前的狀態，確保所有步驟要么全部執行，要么全部不執行。

一致性：轉賬前后，A和B賬戶總金額應保持不變，確保數據一致性，不會出現負數余額等異常情況。

隔離性：A向B轉賬過程中，其他事務對A和B賬戶的查詢不應受到影響，各事務應相互獨立。同時，若同時有C向B轉賬的操作，最終B賬戶的金額應該是A轉給B的金額加上C轉給B的金額再加上原有金額。

持久性：一旦成功轉賬（事務提交），A和B賬戶金額就會真正發生變化并持久保存至數據庫，即數據寫入后具有持久性。

更新事務的實際流程

一次InnoDB的update操作是一個涉及多個關鍵組件的復雜過程，具體步驟如下：

1. Buffer Pool緩存數據讀取：首先檢查記錄是否在內存中，若不在，則從磁盤讀取相關頁到Buffer Pool中。
2. 記錄Undo Log：在進行修改之前，InnoDB會將修改前的數據記錄在Undo Log中。Undo Log的作用在于確保事務的原子性和一致性，以便在需要時將操作回滾到修改前的狀態。
3. 更新Buffer Pool：執行update語句時，InnoDB先更新Buffer Pool中的數據，標記數據頁為“臟頁”（Dirty Page），表示已修改但尚未寫入磁盤。
4. 記錄Redo Log Buffer：同時，InnoDB將修改操作記錄在Redo Log Buffer中，確保持久性。
5. 提交事務：完成所有修改后，事務提交。InnoDB將Redo Log寫入磁盤，以保證事務的持久性。
6. 寫入磁盤：事務提交后，InnoDB將Buffer Pool中的臟頁異步寫入磁盤，確保數據持久存儲。這個寫入過程具有一定延遲，由后臺線程異步執行。
7. 記錄Binlog：在提交時，InnoDB將事務信息記錄到Binlog中。Binlog用于主從復制，記錄事務相關信息，包括時間戳、數據庫名、表名、事務ID和SQL語句等，用于在從庫上同步主庫的操作。

圖片

需要注意的是在Binlog和Redo Log的寫入過程中，實際上是分為兩個階段進行的，采用了兩階段提交的方式來確保數據一致性。