事务（ACID → MySQL 内部是怎么实现的）

我用一句话总结：

A、C、I、D 不是分开的，它们是 InnoDB 内部六大模块协同“跑出来”的效果。

下面我按“工程师视角”讲每一项在 MySQL 内部到底怎么实现的。

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🧱 0. ACID 一句话工程版总结

字母	真正含义（工程师视角）	InnoDB 具体实现方式
A（原子性）	要么都成功，要么都失败	Undo Log + 回滚机制
C（一致性）	事务前后数据约束必须满足	依赖开发者 + ACID 联合保证
I（隔离性）	不同事务互不干扰	锁（行锁/间隙锁） + MVCC
D（持久性）	提交就不能丢	Redo Log + WAL + Double Write

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1️⃣ A：原子性（Atomicity）—— Undo Log 实现的

工程视角就是一句话：

原子性 = 有撤销日志（Undo Log）→ 哪个 update 失败，就能按日志倒回去。

🧩 Undo Log 里有什么？

例如：

update user set age = 20 where id = 1;

Undo Log 会记录：

(表名 user, 主键 1, 修改前 age = 18)

如果事务失败，直接按 Undo Log 把数据恢复成 18。

🛠️ Undo Log 存在哪？

• 存在 Undo 页（Undo Page）
• 由 Rollback Segment 管理
• 是一条链（所谓 Undo 链）

💡 原子性在 MySQL 内部就一句话：

Undo Log 是“反向补丁（reverse patch）”。

写成功前提：事务还没 commit，随便回滚 → A 实现。

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2️⃣ C：一致性（Consistency）—— ACID 联合作用 + 开发者保证

一致性不是 MySQL 单独保证的，它是一个最终结果：

你写的数据必须满足表结构约束（not null、unique、外键）与业务约束。

实现手段：

机制	保证什么一致性
原子性（Undo）	更新失败不会只更新一半
隔离性（MVCC/锁）	不被其他事务插手
持久性（Redo）	crash 之后恢复一致
外键、唯一约束	保证业务结构不乱

一致性依赖 ACID ALL，而不是某一个模块。

所以 C 是效果，不是一个独立组件。

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3️⃣ I：隔离性（Isolation）—— 锁 + MVCC 实现的

这块你已经理解不少，但我给你用工程师视角浓缩句：

隔离性 = 读靠 MVCC，写靠锁。
避免互相干扰靠 next-key lock。

🔧 写操作：InnoDB 使用行锁体系

• 行锁（Record Lock）
• 间隙锁（Gap Lock）
• Next-Key Lock（Record + Gap）

实现方式：事务写行时加锁，别人不能改。

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🔍 读操作：RC / RR 靠 MVCC

MVCC 用三样东西：

1. undo log（历史版本）
2. trx_id（每行都有版本号）
3. read view（事务可见性判断）

RR / RC 的区别：

隔离级别	读取版本策略
RC	每次读都重新生成 ReadView
RR	一个事务内共享同一个 ReadView

一句话：

RR 读取的是“事务开始时的快照”，RC 读取的是“最新快照”。

因此没有幻读靠锁，而不是 MVCC。

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4️⃣ D：持久性（Durability）—— Redo Log + WAL

核心机制一句话：

持久性不是靠把数据写入磁盘页，而是靠 Redo Log。
数据页可以慢写，但 redo 必须先落盘。
这就是 WAL：Write-Ahead Logging。

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🔥 MySQL 持久性流程全图（极简工程师版）

事务执行：

update ...

流程：

1. Buffer Pool 中修改页（脏页）
2. 生成 Redo 日志（物理日志）
3. Redo Log 先写到磁盘（顺序写，非常快）
4. 客户端收到“提交成功”
5. 后台慢慢把脏页（data page）Flush 到磁盘

也就是说：

👉 提交成功 ≠ 数据页落盘
👉 提交成功 = redo log 已落盘

Crash 后，根据 Redo Log 恢复一致状态 → D 实现。

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⭐ ACID = 6 个核心组件一起跑出来的

ACID	内部实现核心
A	Undo Log
C	Undo + Redo + MVCC + 锁
I	锁 + MVCC
D	Redo Log + WAL + DoubleWrite

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🔥 重点来了：ACID 四个特性不是分开工作的

它们不是线性的，而是像“组件树”一样协作：

事务开始
│
├── 修改 Buffer Pool
├── 写 Undo Log（为了原子性、MVCC）
├── 写 Redo Log（为了持久性）
├── 加锁（为了隔离性）
│
└── 提交 → 决定读写可见性

Undo 与 Lock 共同做隔离性
Undo 与 ReadView 共同做 MVCC
Redo 单独负责持久性
最终共同保证一致性

这就是 InnoDB 的 ACID。