全面了解Mysql(七)事务

1. 套话
   一般来说数据库事务需要满足ACID，A（atomicity）原子性，一个事务必须保证要么都做，要么都不做；C（consistency）一致性，一个事务开始和结束数据库的完整性约束没有被破坏；I（isolation）隔离性，各个事务之间相互分离彼此不干扰；D（durability）持久性，一旦事务结束，数据结果就是永久性的，不能因为宕机之类的数据不可恢复。
2. 事务实现
   mysql实现隔离性是通过锁，实现原子性和持久性通过redo log来实现，实现一致性是通过undo log来实现。
   1）redo log，数据库运行时不需要随机读取redo log文件，其基本都是顺序写，分为redo log buffer和redo log file，另外将redo log buffer写入redo log file时首先进入的是文件系统缓存，需要调用fsync才能写入，但是这个过程很耗时，可以使用参数innodb_flush_log_at_trx_commit来控制刷新策略，默认1事务提交时必调一次，0不进行调用可能还在redo log buffer中，依靠master thread调用，2全部写入文件系统缓存而不fsync。
   
   
   redo log 被设计成和磁盘扇区大小一样为512字节一块，这样可以不用doublewrite技术，每个块中有三部分组成，块头12字节，日志尾8字节，留给redo log只有492。
   log group是针对redo log file而言，一个组可以有多个redo log file，其中保存的也是512的块结构一样，每个redo log file前2kb空间存放的是其信息而不是redo log。
   当事务提交后怎么进行修改的生效呢，根据lsn（log sequence number），在重做日志中存入lsn，每次有事务写入重做日志，lsn就会加上写入字节大小，每个页的头部有一个值fil_page_lsn记录了最后刷新时的lsn，当其小于重做日志中的lsn时，并且事务提交，证明需要应用修改，每次数据库启动时都会读取重做日志，比较lsn看看是否需要进行恢复。
   2）undo log
   undo log是存储在段中的，共享表空间偏移量为5的页记录了所有的rollback segment header所在页，每个rollback segment中记录了1024个undo log段，参数innodb_undo_directory用于设置rollback segment文件所在位置，默认在共享表空间，参数innodb_undo_logs用来设置rollback segment个数，默认128个，参数innodb_undo_tablespaces用来设置组成rollback segment的共有几个文件。
   需要注意的是undo log日志会产生redo log，undo记录事务开始时的值用来供查询，undo log分为insert undo log和update undo log。insert undo log因为是插入，对其它事务不可见，所以事务提交时可以直接删除。当事务提交时，需要将update undo log放入purge列表供purge操作，判断undo log所在页是否可重用，分配给下个事务。
   查看 undo log数量
   3）purge
   该线程用来完成delete和update最终操作，当事务提交时，不代表可以立刻删除，可能还有别的事务在引用这行记录，innodb中有一张history表，根据事务提交顺序将undo log进行链接。innodb_purge_batch_size用来设置每次需要清理的undo page数量。
3. 事务隔离级别
   1）read uncommitted,浏览访问
   2）read committed 游标稳定 唯一性约束检测和外键约束检查。

3. repeatable read 没有幻读默认使用
4. serializable 隔离 会对每个select后加 lock in share mode
   可以在mysql配置文件的【mysqld】下面添加transaction-isolation = read-committed
   查看当前会话的事务隔离，select @@tx_isolation \G;
   

4. 分布式事务XA
   在java中使用jta来支持mysql分布式事务
   参数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>
 * 该文件的作用：//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();
        //此处需要填写ds连接信息
        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. 事务的使用
   1）start transaction、begin显示地开启一个事务
   2）commit、rollback结束一个任务
   3）savepoint 10 在事务中创建保存点
   4）release savepoint 10 删除一个事务保存点
   5）rellback to 10 回滚到某个保存点