什么是数据库事务？更新事务实现流程是怎样的

什么是数据库事务

数据库事务是对各种数据项进行访问和潜在操作的数据库操作序列，必须要么全部执行，要么全部不执行，在逻辑上构成一个不可分割的工作单元。事务包括从事务开始到事务结束期间执行的所有数据库操作。

并非所有对数据库的操作序列都是数据库事务。事务应该具备四个核心属性，即 ACID 特性：

• 原子性（Atomicity）：事务作为一个原子单元执行，包含的数据库操作要么全部执行成功，要么全部回滚，保证数据的完整性。

• 一致性（Consistency）：事务应当确保数据库的状态从一个一致状态转变为另一个一致状态，即在事务执行前后，数据满足完整性约束。

• 隔离性（Isolation）：在多个事务并发执行时，每个事务的操作应当与其他事务相互隔离，互不干扰。

• 持久性（Durability）：一旦事务提交，对数据库的修改应当永久保存在数据库中，即使系统发生故障也不会丢失。

这些属性共同确保了数据库事务的可靠性、一致性和持续性，从而保证了数据的安全性和稳定性。

通过一个常见的“A 账户向 B 账户汇款”的例子来说明数据库事务如何确保数据的准确性和完整性：

1. 读取 A 账户余额（500）。

2. 扣除 A 账户金额（500-100）。

3. 更新 A 账户余额（400）。

4. 读取 B 账户余额（500）。

5. 向 B 账户加款（500+100）。

6. 更新 B 账户余额（600）。

原子性：若在第五步时 B 账户不可用，必须回滚至事务开始前的状态，确保所有步骤要么全部执行，要么全部不执行。

一致性：转账前后，A 和 B 账户总金额应保持不变，确保数据一致性，不会出现负数余额等异常情况。

隔离性：A 向 B 转账过程中，其他事务对 A 和 B 账户的查询不应受到影响，各事务应相互独立。同时，若同时有 C 向 B 转账的操作，最终 B 账户的金额应该是 A 转给 B 的金额加上 C 转给 B 的金额再加上原有金额。

持久性：一旦成功转账（事务提交），A 和 B 账户金额就会真正发生变化并持久保存至数据库，即数据写入后具有持久性。

更新事务的实际流程

一次 InnoDB 的 update 操作是一个涉及多个关键组件的复杂过程，具体步骤如下：

1. Buffer Pool 缓存数据读取：首先检查记录是否在内存中，若不在，则从磁盘读取相关页到 Buffer Pool 中。

2. 记录 Undo Log：在进行修改之前，InnoDB 会将修改前的数据记录在 Undo Log 中。Undo Log 的作用在于确保事务的原子性和一致性，以便在需要时将操作回滚到修改前的状态。

3. 更新 Buffer Pool：执行 update 语句时，InnoDB 先更新 Buffer Pool 中的数据，标记数据页为“脏页”（Dirty Page），表示已修改但尚未写入磁盘。

4. 记录 Redo Log Buffer：同时，InnoDB 将修改操作记录在 Redo Log Buffer 中，确保持久性。

5. 提交事务：完成所有修改后，事务提交。InnoDB 将 Redo Log 写入磁盘，以保证事务的持久性。

6. 写入磁盘：事务提交后，InnoDB 将 Buffer Pool 中的脏页异步写入磁盘，确保数据持久存储。这个写入过程具有一定延迟，由后台线程异步执行。

7. 记录 Binlog：在提交时，InnoDB 将事务信息记录到 Binlog 中。Binlog 用于主从复制，记录事务相关信息，包括时间戳、数据库名、表名、事务 ID 和 SQL 语句等，用于在从库上同步主库的操作。

需要注意的是在 Binlog 和 Redo Log 的写入过程中，实际上是分为两个阶段进行的，采用了两阶段提交的方式来确保数据一致性。

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