MySQL的两阶段提交

两阶段提交过程
为什么要写redo log，不写redo log的话，根本就不会出现“两阶段提交”的麻烦事啊？
为什么要写两次redo log，写一次不行吗？
在两阶段提交的情况下，是怎么实现崩溃恢复的呢？

在讲解两阶段提交之前，需要对MySQL中的binlog、redo log和undo log有一定的了解。两者的适用场景不同，binlog适用于维护集群内数据的一致性，redo log用于崩溃恢复，undo log相对于前面两种日志更好理解些，就是为了回滚事务用的。

两阶段提交过程

InnoDB引擎更新一条指定数据的过程如下：

可以看到，InnoDB在写redo log时，并不是一次性写完的，而有两个阶段，Prepare与Commit阶段，这就是"两阶段提交"的含义。

为什么要写redo log，不写redo log的话，根本就不会出现“两阶段提交”的麻烦事啊？

先说结论：在于崩溃恢复。

MySQL为了提升性能，引入了BufferPool缓冲池。查询数据时，先从BufferPool中查询，查询不到则从磁盘加载在BufferPool。

每次对数据的更新，也不总是实时刷新到磁盘，而是先同步到BufferPool中，涉及到的数据页就会变成脏页。同时会启动后台线程，异步地将脏页刷新到磁盘中，来完成BufferPool与磁盘的数据同步。如果在某个时间，MySQL突然崩溃，则内存中的BufferPool就会丢失，剩余未同步的数据就会直接消失。

虽然在更新BufferPool后，也写入了binlog中，但binlog并不具备crash-safe的能力。因为崩溃可能发生在写binlog后，刷脏前。在主从同步的情况下，从节点会拿到多出来的一条binlog。所以server层的binlog是不支持崩溃恢复的，只是支持误删数据恢复。InnoDB考虑到这一点，自己实现了redo log。

为什么要写两次redo log，写一次不行吗？

redo log与binlog都写一次的话，也就是存在以下两种情况：

先写binlog，再写redo log：当前事务提交后，写入binlog成功，之后主节点崩溃。在主节点重启后，由于没有写入redo log，因此不会恢复该条数据。而从节点依据binlog在本地回放后，会相对于主节点多出来一条数据，从而产生主从不一致。
先写redo log，再写binlog：当前事务提交后，写入redo log成功，之后主节点崩溃。在主节点重启后，主节点利用redo log进行恢复，就会相对于从节点多出来一条数据，造成主从数据不一致。

因此，只写一次redo log与binlog，无法保证主节点崩溃恢复与从节点本地回放数据的一致性。

在两阶段提交的情况下，是怎么实现崩溃恢复的呢？

首先比较重要的一点是，在写入redo log时，会顺便记录XID，即当前事务id。在写入binlog时，也会写入XID。因此存在以下三种情况：

如果在写入redo log之前崩溃，那么此时redo log与binlog中都没有，是一致的情况，崩溃也无所谓。
如果在写入redo log prepare阶段后立马崩溃，之后会在崩恢复时，由于redo log没有被标记为commit。于是拿着redo log中的XID去bin log中查找，此时肯定是找不到的，那么执行回滚操作。
如果在写入bin log后立马崩溃，在恢复时，由redo log中的XID可以找到对应的bin log，这个时候直接提交即可。

总的来说，在崩溃恢复后，只要redo log不是处于commit阶段，那么就拿着redo log中的XID去binlog中寻找，找得到就提交，否则就回滚。在这样的机制下，两阶段提交能在崩溃恢复时，能够对提交中断的事务进行补偿，来确保redo log与binlog的数据一致性。

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