实际上，我们研究事务的原理，就是研究MySQL的InnoDB引擎是如何保证事务的四大特性的。
而对于这四大特性，实际上分为两个部分。 其中的原子性、一致性、持久性，实际上是由InnoDB中的两份日志来保证的，一份是redo log日志，一份是undo log日志。 而隔离性是通过数据库的锁， 加上MVCC来保证的。
一、redo log 重做日志，记录的是事务提交时数据页的物理修改，是用来实现事务的持久性。该日志文件由两部分组成：重做日志缓冲（redo log buffer）以及重做日志文件（redo log file）,前者是在内存中，后者在磁盘中。当事务提交之后会把所有修改信息都存到该日志文件中, 用于在刷新脏页到磁盘,发生错误时, 进行数据恢复使用。
如果没有redolog，可能会存在什么问题的？
我们知道，在InnoDB引擎中的内存结构中，主要的内存区域就是缓冲池，在缓冲池中缓存了很多的数据页。 当我们在一个事务中，执行多个增删改的操作时，InnoDB引擎会先操作缓冲池中的数据，如果缓冲区没有对应的数据，会通过后台线程将磁盘中的数据加载出来，存放在缓冲区中，然后将缓冲池中的数据修改，修改后的数据页我们称为脏页。 而脏页则会在一定的时机，通过后台线程刷新到磁盘中，从而保证缓冲区与磁盘的数据一致。 而缓冲区的脏页数据并不是实时刷新的，而是一段时间之后将缓冲区的数据刷新到磁盘中，假如刷新到磁盘的过程出错了，而提示给用户事务提交成功，而数据却没有持久化下来，这就出现问题了，没有保证事务的持久性。
那么，如何解决上述的问题呢？
有了redo log之后，当对缓冲区的数据进行增删改之后，会首先将操作的数据页的变化，记录在redo log buffer中。在事务提交时，会将redo log buffer中的数据刷新到redo log磁盘文件中。过一段时间之后，如果刷新缓冲区的脏页到磁盘时，发生错误，此时就可以借助于redo log进行数据恢复，这样就保证了事务的持久性。 而如果脏页成功刷新到磁盘或者涉及到的数据已经落盘，此 时redolog就没有作用了，就可以删除了，所以存在的两个redolog文件是循环写的。
那为什么每一次提交事务，要刷新redo log 到磁盘中呢，而不是直接将buffer pool中的脏页刷新到磁盘呢 ?
因为在业务操作中，我们操作数据一般都是随机读写磁盘的，而不是顺序读写磁盘。 而redo log在 往磁盘文件中写入数据，由于是日志文件，所以都是顺序写的。顺序写的效率，要远大于随机写。 这种先写日志的方式，称之为 WAL（Write-Ahead Logging）。
二、undo log回滚日志，用于记录数据被修改前的信息 , 作用包含两个 : 提供回滚(保证事务的原子性) 和 MVCC(多版本并发控制) 。
undo log和redo log记录物理日志不一样，它是逻辑日志。可以认为当delete一条记录时，undo log中会记录一条对应的insert记录，反之亦然，当update一条记录时，它记录一条对应相反的update记录。当执行rollback时，就可以从undo log中的逻辑记录读取到相应的内容并进行回滚。
Undo log销毁：undo log在事务执行时产生，事务提交时，并不会立即删除undo log，因为这些日志可能还用于MVCC。
Undo log存储：undo log采用段的方式进行管理和记录，存放在rollback segment回滚段中，内部包含1024个undo log segment。
三、MVCC 1. 基本概念 （1）当前读读取的是记录的最新版本，读取时还要保证其他并发事务不能修改当前记录，会对读取的记录进行加锁。对于我们日常的操作，如：select ... lock in share mode(共享锁)，select ... for update、update、insert、delete(排他锁)都是一种当前读。
（2）快照读简单的select（不加锁）就是快照读，快照读，读取的是记录数据的可见版本，有可能是历史数据， 不加锁，是非阻塞读。
Read Committed：每次select，都生成一个快照读。 Repeatable Read：开启事务后第一个select语句才是快照读的地方。 Serializable：快照读会退化为当前读。 （3）MVCC
全称 Multi-Version Concurrency Control，多版本并发控制。指维护一个数据的多个版本，使得读写操作没有冲突，快照读为MySQL实现MVCC提供了一个非阻塞读功能。MVCC的具体实现，还需要依赖于数据库记录中的三个隐式字段、undo log日志、readView。
2. 实现原理 （1）隐藏字段实际上除了自己创建的字段以外，InnoDB还会自动的给我们添加三个隐藏字段及其含义分别是：
| 隐藏字段 | 含义 |
| DB_TRX_ID | 最近修改事务 ID ，记录插入这条记录或最后一次修改该记录的事务 ID 。 |
| DB_ROLL_PTR | 回滚指针，指向这条记录的上一个版本，用于配合 undo log ，指向上一个版本。 |
| DB_ROW_ID | 隐藏主键，如果表结构没有指定主键，将会生成该隐藏字段。 |
而上述的前两个字段是肯定会添加的， 是否添加最后一个字段DB_ROW_ID，得看当前表有没有主键，如果有主键，则不会添加该隐藏字段
（2）undo log回滚日志，在insert、update、delete的时候产生的便于数据回滚的日志。
当insert的时候，产生的undo log日志只在回滚时需要，在事务提交后，可被立即删除。
而update、delete的时候，产生的undo log日志不仅在回滚时需要，在快照读时也需要，不会立即被删除。
① undo log版本链
不同事务或相同事务对同一条记录进行修改，会导致该记录的undo log生成一条记录版本链表，链表的头部是最新的旧记录，链表尾部是最早的旧记录。
（3）ReadViewReadView（读视图）是 快照读 SQL执行时MVCC提取数据的依据，记录并维护系统当前活跃的事务（未提交的）id
ReadView中包含了四个核心字段：
| 字段 | 含义 |
| m_ids | 当前活跃的事务 ID 集合 |
| min_trx_id | 最小活跃事务 ID |
| max_trx_id | 预分配事务 ID ，当前最大事务 ID+1 （因为事务 ID 是自增的） |
| creator_trx_id | ReadView 创建者的事务 ID |
而在readview中就规定了版本链数据的访问规则：
trx_id 代表当前undolog版本链对应事务ID。
| 条件 | 是否可以访问 | 说明 |
| trx_id ==creator_trx_id | 可以访问该版本 | 成立，说明数据是当前这个事务更改的。 |
| trx_id < min_trx_id | 可以访问该版本 | 成立，说明数据已经提交了。 |
| trx_id > max_trx_id | 不可以访问该版本 | 成立，说明该事务是在ReadView生成后才开启。 |
| min_trx_id <= trx_id<= max_trx_id | 如果 trx_id 不在 m_ids 中，是可以访问该版本的 | 成立，说明数据已经提交。 |
不同的隔离级别，生成ReadView的时机不同：
READ COMMITTED ：在事务中每一次执行快照读时生成ReadView。 REPEATABLE READ：仅在事务中第一次执行快照读时生成ReadView，后续复用该ReadView
所以呢，MVCC的实现原理就是通过 InnoDB表的隐藏字段、UndoLog 版本链、ReadView来实现的。而MVCC + 锁，则实现了事务的隔离性。 而一致性则是由redolog 与 undolog保证。
