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mysql存储引擎如何保证事务一致性_mysql执行原理解析

P粉602998670

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发布时间:2026-02-15 03:31:27

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来源于php中文网

原创

事务一致性由innodb引擎实现,通过undo log、redo log、行级锁和mvcc保障acid;myisam不支持事务;需显式指定engine=innodb并确认配置,redo log确保crash-safe,undo log支持回滚与mvcc,两阶段提交协调binlog与redo log一致性。

mysql存储引擎如何保证事务一致性_mysql执行原理解析

事务一致性由存储引擎层实现,InnoDB 是唯一默认支持完整 ACID 的引擎

MySQL 本身不管理事务,事务的原子性、一致性、隔离性、持久性(ACID)全部依赖底层存储引擎。MyISAM 不支持事务,START TRANSACTIONROLLBACK 对它完全无效;只有 InnoDB 通过回滚段(undo log)、重做日志(redo log)、行级锁和 MVCC 共同保障一致性。

常见误判是认为“开了事务就一定一致”——实际如果表用的是 MyISAM 引擎,哪怕显式写了 BEGIN,崩溃后部分更新仍会残留,无法回滚。

  • 建表时务必显式指定:ENGINE=InnoDB,不要依赖默认值(旧版本或自定义配置下可能不是)
  • SHOW CREATE TABLE t1 中确认 ENGINE=InnoDB,而非 ENGINE=MyISAMENGINE=MEMORY
  • 迁移老表时,用 ALTER TABLE t1 ENGINE=InnoDB 转换,注意该操作会锁表且重建数据

redo log 保证 crash-safe:写入失败时靠它恢复未刷盘的事务

InnoDB 把事务变更先写入内存 buffer pool,再异步刷到磁盘 data file。但断电会导致内存中已提交但未落盘的数据丢失——redo log 就是为解决这个问题:它以顺序、固定大小(默认 48MB)、循环覆盖方式记录物理页修改,确保崩溃重启后能重放(replay)已提交但未写入 data file 的操作。

关键点在于:redo log 是 WAL(Write-Ahead Logging)机制的核心,它必须在事务 COMMIT 前刷盘(受 innodb_flush_log_at_trx_commit 控制),否则就失去 crash-safe 能力。

  • innodb_flush_log_at_trx_commit = 1(默认):每次 COMMITfsync 到磁盘,强一致性,性能略低
  • =0:每秒刷一次,崩溃可能丢失 1 秒内已提交事务
  • =2:每次 COMMIT 写入 OS cache,不 fsync,OS 崩溃会丢数据

undo log 支持回滚和 MVCC:同一行如何让不同事务看到不同版本

当事务修改某行,InnoDB 不直接覆盖原数据,而是在 undo log 中保存旧值,并在当前行记录指向 undo log 的指针(DB_ROLL_PTR)。这样:

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  • ROLLBACK 时,顺着 DB_ROLL_PTR 找到前镜像,恢复即可
  • 其他事务按自己的事务 ID(TRX_ID)和行的 DB_TRX_IDDB_ROLL_PTR 判断该版本是否可见(MVCC 可见性规则)
  • 长期不提交的大事务会阻塞 undo log 清理,导致 ibdata1 文件持续膨胀

典型现象:SELECT 明明没加锁,却因 MVCC 版本链过长拖慢查询;或者 SHOW ENGINE INNODB STATUS 里看到 History list length 持续上升,说明 purge 线程跟不上 undo 生成速度。

两阶段提交(2PC)协调 binlog 与 redo log,避免主从不一致

MySQL 开启 binlog 后,为了保证主库 crash 后 binlog 和引擎数据一致,Server 层和 InnoDB 协作执行 2PC:

  • Prepare 阶段:InnoDB 将事务状态设为 TRX_STATE_PREPARED,写入 redo logfsync
  • Write binlog 阶段:Server 层将事务写入 binlogfsync
  • Commit 阶段:InnoDB 将事务状态改为 TRX_STATE_COMMITTED,并清理 undo

如果 crash 发生在 prepare 之后、binlog 写入之前,重启后 InnoDB 发现 prepare 但无对应 binlog,直接回滚;如果 crash 在 binlog 写入之后、commit 之前,重启后发现 prepare 且有 binlog,则继续 commit。这个机制要求 sync_binlog=1innodb_flush_log_at_trx_commit=1 配合才真正可靠。

最容易被忽略的是:只调高 innodb_flush_log_at_trx_commit 却没同步设置 sync_binlog,主库 crash 后可能出现 binlog 有记录但数据没提交,导致从库多执行一条语句。

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