1.事务功能作用
功能作用：事务功能主要是保证数据库中数据的安全性
事务机制：ACID
详细ACID参考链接：https://dev.mysql.com/doc/refman/8.4/en/mysql-acid.html
A: atomicity（原子性）
在一个事务中，做的所有语句操作，要么都成功，要么都失败，不能有部分成功部分失败的情况
银行转账 账户A -100-> 账户B
账户表中
账户名称 账户金额
账户A 500
账户B 0
update 账户表 set 账户金额=账户金额-100 where 账户名称='账户A'； 400元
update 账户表 set 账户金额=账户金额+100 where 账户名称='账户B'； 100元
C: consistency （一致性）
在一个事务处理数据过程中，数据库正常运行或数据库出现异常重启后，数据信息要保证一致性
银行转账 账户A -100-> 账户B
update 账户表 set 账户金额=账户金额-100 where 账户名称='账户A'；
update 账户表 set 账户金额=账户金额+100 where 账户名称='账户B'；
select * from 账户表;
账户名称 账户金额
账户A 400
账户B 100
commit; -- 将内存查看信息保存到磁盘（自动提交/手动提交）
重启数据库
账户名称 账户金额
账户A 500
账户B 0
doublewrite buffer -- 双写缓冲区/双写文件中（#ib_16384.dblwr）
mysql 存储数据过程中：
需要处理的数据都会加载到内存中
内存区域 <-IO消耗加载数据- 磁盘区域
账户A 400 账户A 500 -- page01
账户B 100 账户B 0
page01
内存区域 提交保存数据信息-> 磁盘区域
账户A 400 账户A 500 -- page01
账户B 100 账户B 0
page01
page01 16kB block-01 4kB
block-02 4kB
数据库进程停止了 page01 - 16KB -- 坏页
..
block-04 4kB
page01 16kB 4KB 4KB 4KB 4KB -- doublewrite buffer -- #ib_16384.dblwr (完整内存中16KB数据信息)
page01 - 16KB -- 坏页
数据库异常停止，再次重新启动时，会自动触发灾难恢复机制（InnoDB crash recovery）
加载磁盘中可能存在坏页： page01 - 16KB -- 坏页 -- 修复坏页 -- 加载#ib_16384.dblwr 将双页文件中数据修复到坏页中
I：Isolation （隔离性）
在一个事务中应用隔离特性，主要用于保证事务的操作过程，不会受到其他事务对相同数据操作的影响
银行转账 账户A -100-> 账户B 账户A - 500 -> 账户C
事务01 账户A -100-> 账户B
update 账户表 set 账户金额=账户金额-100 where 账户名称='账户A'； 账户A - 行 Row Lock -- unLock
update 账户表 set 账户金额=账户金额+100 where 账户名称='账户B'；
commit;
事务02 账户A - 500 -> 账户C
update 账户表 set 账户金额=账户金额-500 where 账户名称='账户A'； 账户A - 行 阻塞
update 账户表 set 账户金额=账户金额+500 where 账户名称='账户C'；
-- 可以应用锁机制（写冲突问题）和隔离级别设置（读冲突问题）确保并行事务操作相同数据不会产生冲突
D: durability （持久性）
事务持久特性，主要是用于保证当数据库内存中没有保存到磁盘的数据释放后，可以有效进行内存数据恢复
mysql 存储数据过程中：
需要处理的数据都会加载到内存中
内存区域 <-IO消耗加载数据- 磁盘区域
账户A 400 账户A 500 -- page01
账户B 100 账户B 0
page01
commit
内存区域 提交保存数据信息-> 磁盘区域
账户A 400 账户A 500 -- page01
账户B 100 账户B 0
page01
数据库停止了 （没有做双写操作 没有将数据写入磁盘）
内存区域 磁盘区域
账户A 400 账户A 500 -- page01
账户B 100 账户B 0
page01
update 记录信息 -- redo文件（记录对数据页中数据的操作信息）
page01 账户A 500->400 账户B 0->100
commit
内存区域 磁盘区域
账户A 500 -- page01
账户B 0
数据库异常停止，再次重新启动时，会自动触发灾难恢复机制（InnoDB crash recovery）
会加载redo文件信息 根据redo文件中数据页信息和磁盘中对应数据页数据对对比
redo page01 （LSN信息做对比 01 LSN=200） 磁盘 page01 （LSN信息做对比 01 LSN=100）
账户A 500->400 400 账户A 500
账户B 0->100 100 账户B 0
将磁盘中原有数据页重新加载到内存中，并根据redo文件中的操作记录，重新对数据信息进行处理
内存区域 <-IO消耗加载数据- 磁盘区域
账户A 400 账户A 500 -- page01
账户B 100 账户B 0
数据库ACID机制
数据库ACID机制：
1）介绍ACID机制功能作用
A -- 在一个事务中，做的所有语句操作，要么都成功，要么都失败，不能有部分成功部分失败的情况
C -- 在一个事务处理数据过程中，数据库正常运行或数据库出现异常重启后，数据信息要保证一致性
I -- 在一个事务中应用隔离特性，主要用于保证事务的操作过程，不会受到其他事务对相同数据操作的影响
D -- 事务持久特性，主要是用于保证当数据库内存中没有保存到磁盘的数据释放后，可以有效进行内存数据恢复
2) ACID机制特性如何实现
A -- 实现原子性，需要借助redo（记录对数据的操作信息）和 undo文件信息（记录操作前的数据信息）
C -- 实现一致性，需要借助doublewrite buffer（缓冲区/文件）和 InnoDB crash recovery 机制
I -- 实现隔离性，需要借助数据库锁功能（写隔离/避免写冲突）和借助隔离级别（Transaction isolation levels）功能设置 （读隔离/读冲突）
D -- 实现持久性，需要借助redo（记录对数据的操作信息）和 InnoDB crash recovery 机制
会间接应用 doublewrite buffer 和 undo文件信息
2.数据库事务功能应用
方式一： 手动开启应用事务功能
begin（start transaction）; 对库或表或数据可以进行SQL语句操作
DDL DCL 在事务中只能做一个语句操作；commit（自动触发）
DML DQL 在事务中可以做多个语句操作；commit/rollback
PS：当手动开启事务，必须进行手动提交，否则数据库会话断开或数据库服务重启，事务操作会自动撤销
设置数据库配置项，实现手动事务功能：autocommit=0;
DML 操作，必须在操作之后，进行手动提交事务
DDL DCL 操作，可以实现操作后，进行自动提交事务
方式二： 自动触发应用事务功能
设置数据库配置项，实现自动事务功能：autocommit=1;
操作数据库执行DDL DCL语句也会实现自动提交事务功能
应用数据库到底是实现手动事务功能还是自动事务功能
手动应用事务：
优势：可以更好保证多个DML语句操作过程中，实现原子性
缺陷：可能由于没有手动触发commit操作，导致数据丢失
自动应用事务：
优势：会在完成所有SQL语句后，都会自动进行数据提交保存，可以避免数据都是
缺陷：无法实现多个DML语句操作过程中，业务逻辑的原子性
补充：事务的自动回滚功能在什么时候会自动触发；
- 情况一：在事务操作过程中，会话窗口自动关闭了，会进行隐式自动回滚；
- 情况二：在事务操作过程中，数据库服务被停止了，会进行隐式自动回滚； （避免大的数据库事务应用-大事务应用）
- 情况三：在事务操作过程中，出现事务冲突死锁了，会进行隐式自动回滚； （若死锁不做回滚，会导致大量并行事务阻塞）
3.事务隔离机制中中应用的隔离级别
RU READ-UNCOMMITTED （读未提交级别） 默认具有 脏读问题 不可重复读问题 幻读问题 并行事务处理能力最强
RC READ-COMMITTED （读已提交级别） 默认具有 不可重复读问题 幻读问题 并行事务处理能力一般
RR REPEATABLE-READ （可重复读级别） 默认没有以上读取数据问题 （默认级别） 可以有效保证并行处理能力
SR SERIALIZABLE （事务串行化级别） 默认没有以上读取数据问题 并行事务处理能力最差
并行事务读取数据可能出现的冲突问题：脏读问题 不可重复读问题 幻读问题
脏读： 并行事务之间读取数据，可以读取到事务中未提交数据
不可重复读： 单个事务进行数据查询时，每次查询的数据内容都不一致
幻读： 单个事务进行数据查询时，每次读取数据量不一致
创建测试数据：
create table t1 (
id int not null primary key auto_increment,
a int not null,
b varchar(20) not null,
c varchar(20) not null
) charset=utf8mb4 engine=innodb;
begin;
insert into t1(a,b,c)
values
(5,'a','aa'),
(7,'c','ab'),
(10,'d','ae'),
(13,'g','ag'),
(14,'h','at'),
(16,'i','au'),
(20,'j','av'),
(22,'k','aw'),
(25,'l','ax'),
(27,'o','ay'),
(31,'p','az'),
(50,'x','aze'),
(60,'y','azb');
commit;
set global transaction_isolation='READ-UNCOMMITTED';
select @@transaction_isolation;
开启事务A
修改数据信息
开启事务B
看到修改后但未提交数据
直接操作未提交数据，或出现数据异常情况
-- 以上情况出现，表示脏读问题没有避免
set global transaction_isolation='READ-COMMITTED';
select @@transaction_isolation;
开启事务A
修改数据信息，并做事务提交
开启事务B
对表中数据做统计分析，但是每次分析的结果都不一致
-- 以上情况出现，表示不可重复读问题没有避免
开启事务A
修改数据信息（范围信息），并做事务提交
事务A核对修改数据信息时，出现异常数据内容
开启事务B
对表中数据插入操作，可以插入符合A事务范围中的数据
-- 以上情况出现，表示幻读问题没有避免
set global transaction_isolation='REPEATABLE-READ';
select @@transaction_isolation;
-- 利用RR级别可以有效避免 脏读 不可重复读 以及幻读问题 并且在某个数据需要合理并行操作时，不会降低并行事务处理能力
RR级别并行事务操作处理能力
事务A 事务B
读操作 读操作 --- 没有阻塞 可以并行处理
读操作 写操作 --- 没有阻塞 可以并行处理
写操作 写操作 --- 没有阻塞 可以并行处理（同时写操作数据不能有关联）
set global transaction_isolation='SERIALIZABLE';
select @@transaction_isolation;
SE级别并行事务操作处理能力
事务A 事务B
读操作 读操作 --- 没有阻塞 可以并行处理 但会影响后续的事务中写操作
写操作 读操作 --- 会有阻塞 不能并行处理
写操作 写操作 --- 没有阻塞 可以并行处理（同时写操作数据不能有关联） 但会影响后续数据检查
-- 串行级别事务中的操作，基本都是采用串行方式执行（串行级别中应用的锁基本都是表级锁）
数据库服务日志管理知识
1.数据库日志分类和日志记录信息作用
错误日志：记录数据库启动异常和运行过程中错误信息
通用日志：记录用户登录数据信息/记录登录成功后用户的操作行为 审计信息
二进制日志： 记录完整事务中操作语句信息(DQL语句不记录),以时间信息记录内容 用于修复数据/主从同步数据
慢查询记录：记录数据库的执行操作慢的语句 select/insert/update/delete 优化改进数据库服务性能
2.数据库日志应用管理配置
错误日志：
log_error 可以用于创建错误日志和指定日志存储以及名称信息
vim /etc/my.cnf
[mysqld]
log_error=/data/3307/log/error.log
通用日志：
general_log 是否开启通用日志
general_log_file 当通用日志功能开启，指定日志存储路径和名称信息
慢查询日志（-- 了解基础配置和查看即可）：
slow_query_log -- 是否开启慢查询日志功能
slow_query_log_file -- 当慢查询日志功能开启，指定慢查询日志存储路径和名称信息
long_query_time -- 表示记录慢查询信息条件，当查询操作时间超过配置项设置的数值，就会记录语句到日志中
log_queries_not_using_indexes -- 表示记录慢查询信息条件，查询操作没有应用索引的语句都会记录到日志中
二进制日志
1）如何应用二进制日志
log_bin -- 可以应用配置项开启二进制日志功能并设置存储路径和名称信息
2）如何查看二进制日志
方法一：查看日志信息-利用命令查看日志
mysqlbinlog binlog.000001
查看日志文件关注内容：
# at xxx数值 -- 完成某些事务中事件位置点信息 便于修复指定数据或进行主从同步
SET @@SESSION.GTID_NEXT= 'ANONYMOUS'/*!*/; -- ？？？
DDL DCL DML 语句信息 -- 语句信息
方法二：查看日志信息-利用SQL语句查看
show binary logs; -- 查看数据库服务可以加载的日志信息
show master status; -- 查看日志的应用状态信息
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| binlog.000002 | 157 | | | |
+---------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
File -- 此时数据库服务正在应用哪个binlog日志文件
Position -- 日志内容记录的位置点变化情况
Binlog_Do_DB -- 日志记录白名单设置
配置文件中 binlog_do_db=xiaoA 对xiaoA数据库的所有SQL操作都会记录日志 其他数据库SQL操作不记录
Binlog_Ignore_DB -- 日志记录黑名单设置
配置文件中 binlog_ignore_db=xiaoA 对xiaoA数据库的所有SQL操作都不会记录日志 其他数据库SQL操作会记录
Executed_Gtid_Set -- 记录数据事务编号信息
show binlog events in '日志名称' -- 直接查看指定日志中的内容
总结
课程知识内容梳理：
01 数据库服务事务功能应用
1）数据库事务特性：ACID 每个特性作用 每个特性实现方法
2）数据库事务应用：手动方式应用 begin;DDL/DML/DCL;commit/rollback 自动方式应用 autocommit=ON
3) 事务隔离级别： 有什么隔离级别 RU RC RR SR 每个隔离级别特性
了解并行事务读取数据问题：脏读？ 不可重复读？ 幻读？
02 数据库服务日志管理方法
1）数据库日志类型： 通用日志 错误日志 慢查询日志 二进制日志 每个日志作用/每个日志记录什么信息
2）数据库日志管理： 通用日志 错误日志 慢查询日志 -- 创建日志/查看日志
二进制日志 创建日志/查看日志
01 数据库InnoDB存储引擎体系结构？
InnoDB 默认的数据存储引擎（MySQL5.5之后的）
应用场景：适用于读多写多，可以保证数据存储安全性和一致性，如：游戏 金融 银行
应用特点：支持事务（保证数据存储安全性）
支持行级锁（提高并发处理能力）
支持MVCC机制（可以实现热备数据，并且备份期间不影响数据库正常存储业务）
支持外键功能
MyISAM 早期的数据存储引擎（MySQL5.5之前的）
应用场景：适用于读多写少，数据完整性要求不高的场景，如博客，新闻网站等
应用缺陷：不支持事务（无法保证数据存储安全性）
无法支持行级锁，但可以支持表级锁（改善数据库并发处理能力）
不支持MVCC多版本并发控制机制（在数据备份时，可以实现不影响业务进行备份数据）
不支持外键约束功能
02 数据库事务的两阶段提交是什么？ commit; -- 数据库接收到提交指令，会完成2个事务操作处理 最终才会将提交数据信息写入磁盘
03 数据库事务相关双一配置是什么？ 双一配置 innodb_flush_log_at_trx_commit=1 sync_binlog=1
04 数据库中什么是大事务，如何避免大事务出现？ 大事务出现会造成什么影响？
什么是大事务？
执行时间过长或一次性操作数据量过大的事务（通常指超过秒级，或涉及万级以上行操作）。
如何避免（3招）
剔除非DB操作：事务内严禁调用 HTTP 接口、文件 IO 或复杂计算，只保留纯 SQL。
分批提交：大批量增删改时，拆分为小批次（如每次 500-1000 条），每批提交一次。
异步处理：耗时任务改为通过消息队列后台异步执行，不阻塞主流程。
核心危害（3点）
锁阻塞：长时间持有行锁，导致其他业务排队等待，甚至引发死锁或超时。
主从延迟：从库必须串行回放该事务，导致主从数据同步严重滞后。
资源爆炸：Undo Log 无法清理（版本链变长），内存（Buffer Pool）被挤占，且回滚极慢（可能比执行还久）。
一句话总结：事务内只做最短的 DB 操作，大批量任务必须拆分或异步。
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