【MYSQL】两阶段提交及相关参数介绍

    由于MySQL的事务日志包含二进制日志和存储引擎日志，当发生崩溃恢复时，MySQL主节点通过redo log进行恢复，而在主从复制的环境下，slaver节点是依据于主节点的binlog进行同步数据的；这样的架构于是对mysql的二进制日志和redo log，就有两个基本要求：第一，保证binlog里面存在的事务一定在redo log里面存在，也就是binlog里不会比redo log多事务（可以少，因为redo log里面记录的事务可能有部分没有commit，这些事务最终可能会被rollback）。  2、顺序一致，这也是很重要的一点，假设两者记录的事务顺序不一致，那么会出现类似于主库事务执行的顺序是ta, tb, tc,td，但是binlog里面记录的是ta,tc, tb, td，binlog复制到从库后导致主从的数据不一致。为了达到上面说的两点，mysql是怎么来实现的呢？没错，答案是内部xa事务（核心是2pc）

一、二阶段事务提交流程：

   

    (1)先调用binglog_hton和innobase_hton的prepare方法完成第一阶段，binlog_hton的papare方法实际上什么也没做，innodb的prepare将事务状态设为TRX_PREPARED，并将redo log刷磁盘
    (2)如果事务涉及的所有存储引擎的prepare都执行成功，则调用TC_LOG_BINLOG::log_xid将SQL语句写到binlog，此时，事务已经铁定要提交了。否则，调用ha_rollback_trans回滚事务，而SQL语句实际上也不会写到binlog。
    (3)最后，调用引擎的commit完成事务的提交。实际上binlog_hton->commit什么也不会做(因为(2)已经将binlog写入磁盘)，innobase_hton->commit则清除undo信息，刷redo日志，将事务设为TRX_NOT_STARTED状态

二、事务恢复流程：

    Innodb在恢复的时候，不同状态的事务，会进行不同的处理(见trx_rollback_or_clean_all_without_sess函数)：

<1>对于TRX_COMMITTED_IN_MEMORY的事务，清除回滚段，然后将事务设为TRX_NOT_STARTED；

<2>对于TRX_NOT_STARTED的事务，表示事务已经提交，跳过；

<3>对于TRX_PREPARED的事务，要根据binlog来决定事务的命运，暂时跳过;

<4>对于TRX_ACTIVE的事务，回滚。

    简单来讲，当发生崩溃恢复时，数据库根据redo log进行数据恢复，逐个查看每条redo的事务状态，如果根据上图流程，已进行到TRX_NOT_STARTED阶段，也就是存储引擎commit阶段，那么说明redo log和bin log是一致的，正常根据redo进行恢复即可；事务状态为TRX_ACTIVE，不用说了，都没写到binlog中，直接回滚；但如果事务状态为TRX_PREPARED，就要分两种情况了，要先检查binlog是否已写入成功？如果没写入成功，那么就算是TRX_PREPARED状态，也要回滚。如果写入成功了，那么就进行最后一步，调用存储引擎commit，更改事务状态为TRX_NOT_STARTED，也就是真正提交状态，可以用作数据恢复。

    从以上分析可以看出，写binlog是一定已经提交的数据，只要写了binlog，事务是铁定要提交成功的。因为主从复制环境下，写了binlog就可能直接传输到从节点应用了，所以两阶段提交很好的保持数据一致性和顺序性

三、相关参数介绍：

1、innodb_support_xa
用于控制innodb是否支持XA事务的2PC，默认是TRUE。如果关闭，则innodb在prepare阶段就什么也不做；这可能会导致binlog的顺序与innodb提交的顺序不一致(比如A事务比B事务先写binlog，但是在innodb内部却可能A事务比B事务后提交)，这会导致在恢复或者slave产生不同的数据。
2、sync_binlog
Mysql在提交事务时调用MYSQL_LOG::write完成写binlog，并根据sync_binlog决定是否进行刷盘。默认值是0，即不刷盘，从而把控制权让给OS。如果设为1，则每次提交事务，就会进行一次刷盘；这对性能有影响(5.6已经支持binlog group)，所以很多人将其设置为100。
3、innodb_flush_log_at_trx_commit
   innodb_flush_log_at_trx_commit有0、1、2三个值分别代表不同的使redo log落地策略。0表示每秒进行一次flush，但是每次事务commit不进行任何操作（每秒调用fsync使数据落地到磁盘，不过这里需要注意如果底层存储有cache，比如raid cache，那么这时也不会真正落地，但是由于一般raid卡都带有备用电源，所以一般都认为此时数据是安全的）。1代表每次事务提交都会进行flush，这是最安全的模式。2表示每秒flush，每次事务提交时不flush，而是调用write将redo log buffer里面的redo log刷到os page cache。
   那现在来比较三种策略的优劣势：1由于每次事务commit都会是redo log落地所以是最安全的，但是由于fsync的次数增多导致性能下降比较厉害。0表示每秒flush，每次事务提交不进行任何操作，所以mysql crash或者os crash时会丢失一秒的事务。2相对于0来说了多了每次事务commit时会有一次write操作，此时数据虽然没有落地到磁盘但是只要没有 os crash，即使mysql crash，那么事务是不会丢失的。2相对于0来说会稍微安全一点点。

       上面3个参数不同的值会带来不同的效果。三者都设置为1(TRUE)，数据才能真正安全。sync_binlog非1，可能导致binlog丢失(OS挂掉)，从而与innodb层面的数据不一致。innodb_flush_log_at_trx_commit非1，可能会导致innodb层面的数据丢失(OS挂掉)，从而与binlog不一致


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