全面瞭解Mysql(七)事務

1. 套話
   一般來說數據庫事務需要滿足ACID，A（atomicity）原子性，一個事務必須保證要麼都做，要麼都不做；C（consistency）一致性，一個事務開始和結束數據庫的完整性約束沒有被破壞；I（isolation）隔離性，各個事務之間相互分離彼此不干擾；D（durability）持久性，一旦事務結束，數據結果就是永久性的，不能因爲宕機之類的數據不可恢復。
2. 事務實現
   mysql實現隔離性是通過鎖，實現原子性和持久性通過redo log來實現，實現一致性是通過undo log來實現。
   1）redo log，數據庫運行時不需要隨機讀取redo log文件，其基本都是順序寫，分爲redo log buffer和redo log file，另外將redo log buffer寫入redo log file時首先進入的是文件系統緩存，需要調用fsync才能寫入，但是這個過程很耗時，可以使用參數innodb_flush_log_at_trx_commit來控制刷新策略，默認1事務提交時必調一次，0不進行調用可能還在redo log buffer中，依靠master thread調用，2全部寫入文件系統緩存而不fsync。
   
   
   redo log 被設計成和磁盤扇區大小一樣爲512字節一塊，這樣可以不用doublewrite技術，每個塊中有三部分組成，塊頭12字節，日誌尾8字節，留給redo log只有492。
   log group是針對redo log file而言，一個組可以有多個redo log file，其中保存的也是512的塊結構一樣，每個redo log file前2kb空間存放的是其信息而不是redo log。
   當事務提交後怎麼進行修改的生效呢，根據lsn（log sequence number），在重做日誌中存入lsn，每次有事務寫入重做日誌，lsn就會加上寫入字節大小，每個頁的頭部有一個值fil_page_lsn記錄了最後刷新時的lsn，當其小於重做日誌中的lsn時，並且事務提交，證明需要應用修改，每次數據庫啓動時都會讀取重做日誌，比較lsn看看是否需要進行恢復。
   2）undo log
   undo log是存儲在段中的，共享表空間偏移量爲5的頁記錄了所有的rollback segment header所在頁，每個rollback segment中記錄了1024個undo log段，參數innodb_undo_directory用於設置rollback segment文件所在位置，默認在共享表空間，參數innodb_undo_logs用來設置rollback segment個數，默認128個，參數innodb_undo_tablespaces用來設置組成rollback segment的共有幾個文件。
   需要注意的是undo log日誌會產生redo log，undo記錄事務開始時的值用來供查詢，undo log分爲insert undo log和update undo log。insert undo log因爲是插入，對其它事務不可見，所以事務提交時可以直接刪除。當事務提交時，需要將update undo log放入purge列表供purge操作，判斷undo log所在頁是否可重用，分配給下個事務。
   查看 undo log數量
   3）purge
   該線程用來完成delete和update最終操作，當事務提交時，不代表可以立刻刪除，可能還有別的事務在引用這行記錄，innodb中有一張history表，根據事務提交順序將undo log進行鏈接。innodb_purge_batch_size用來設置每次需要清理的undo page數量。
3. 事務隔離級別
   1）read uncommitted,瀏覽訪問
   2）read committed 遊標穩定 唯一性約束檢測和外鍵約束檢查。

3. repeatable read 沒有幻讀默認使用
4. serializable 隔離 會對每個select後加 lock in share mode
   可以在mysql配置文件的【mysqld】下面添加transaction-isolation = read-committed
   查看當前會話的事務隔離，select @@tx_isolation \G;
   

4. 分佈式事務XA
   在java中使用jta來支持mysql分佈式事務
   參數innodb_support_xa控制是否支持xa
   

package com.test;

import com.mysql.jdbc.jdbc2.optional.MysqlXADataSource;

import javax.sql.XAConnection;
import javax.transaction.xa.XAException;
import javax.transaction.xa.XAResource;
import javax.transaction.xa.Xid;
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;

/**
 * <p>
 * 該文件的作用：//TODO
 * </p>
 *
 * @author xuxiake
 * @date 2019/10/10 12:58
 */
public class XATest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            MysqlXADataSource ds1 = getDataSource();
            MysqlXADataSource ds2 = getDataSource();
            XAConnection xa1 = ds1.getXAConnection();
            XAResource xaResource1 = xa1.getXAResource();
            Connection connection1 = xa1.getConnection();
            Statement stmt1 = connection1.createStatement();
            XAConnection xa2 = ds2.getXAConnection();
            XAResource xaResource2 = xa2.getXAResource();
            Connection connection2 = xa2.getConnection();
            Statement stmt2 = connection2.createStatement();
            Xid xid1 = new MyXid(100, new byte[]{0x01}, new byte[]{0x02});
            Xid xid2 = new MyXid(100, new byte[]{0x11}, new byte[]{0x12});
            xaResource1.start(xid1, XAResource.TMNOFLAGS);
            stmt1.execute("");
            xaResource1.end(xid1,XAResource.TMSUCCESS);
            xaResource2.start(xid2, XAResource.TMNOFLAGS);
            stmt2.execute("");
            xaResource2.end(xid2,XAResource.TMSUCCESS);
            int ret1 = xaResource1.prepare(xid1);
            int ret2 = xaResource2.prepare(xid2);
            if(ret1 == XAResource.XA_OK && ret2 == XAResource.XA_OK){
                xaResource1.commit(xid1, false);
                xaResource2.commit(xid2, false);
            }
        } catch (SQLException | XAException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static MysqlXADataSource getDataSource(){
        MysqlXADataSource ds = new MysqlXADataSource();
        //此處需要填寫ds連接信息
        return ds;
    }

    static class MyXid implements Xid{
        private int formatId;
        private byte[] gtrid;
        private byte[] bqual;

        public MyXid() {
        }

        MyXid(int formatId, byte[] gtrid, byte[] bqual) {
            this.formatId = formatId;
            this.gtrid = gtrid;
            this.bqual = bqual;
        }

        @Override
        public int getFormatId() {
            return this.formatId;
        }

        @Override
        public byte[] getGlobalTransactionId() {
            return this.gtrid;
        }

        @Override
        public byte[] getBranchQualifier() {
            return this.bqual;
        }
    }
}

5. 事務的使用
   1）start transaction、begin顯示地開啓一個事務
   2）commit、rollback結束一個任務
   3）savepoint 10 在事務中創建保存點
   4）release savepoint 10 刪除一個事務保存點
   5）rellback to 10 回滾到某個保存點