如何在MySQL中成功数据的版本治理和回滚操作 (如何在mysql数据库中添加数据)
成功数据的版本治理和回滚操作在中可以经过以下几种模式成功,包含经常使用事务、备份恢复、日志和版本控制工具等。上方将详细引见这些方法。
1.经常使用事务:
MySQL允许事务操作,可以经常使用事务来成功数据的版本治理和回滚操作。事务是指一组数据库操作,要么所有口头成功,要么所有口头失败,具有原子性、分歧性、隔离性和耐久性个性。经过经常使用事务,可以将多个数据操作作为一个逻辑单元启动治理,并且可以启动回滚操作。
在MySQL中,可以经常使用BEGIN、COMMIT和ROLLBACK语句来控制事务的开局、提交和回滚。例如,上方的代码展示了如何创立一个事务、口头一系列操作,并依据须要回滚或提交事务:
BEGIN;--开局事务
--口头一系列数据操作
INSERTINTOtable_name(column1,column2)VALUES(value1,value2);UPDATEtable_nameSETcolumn1=value1WHEREcondition;DELETEFROMtable_nameWHEREcondition;
--依据须要选择能否回滚或提交事务
ROLLBACK;--回滚事务
COMMIT;--提交事务
2.备份恢复:
备份和恢复是一种经常出现的数据版本治理和回滚的方法。经过活期备份数据库,在须要回滚数据时,可以恢复到某个备份点的数据形态。MySQL提供了多种备份和恢停工具,如mysqldump、mysqlbackup和物理备份等。
经常使用mysqldump命令可以导出数据库的逻辑备份,包含表结构和数据。例如,上方的命令导闻名为"database_name"的数据库:
mysqldump-uusername-p>mysqlbinlogbinlog_file>sql_file.sql
在须要回滚数据时,可以编辑并口头生成的SQL文件,以恢复到指定的数据形态。
4.版本控制工具:
除了MySQL自身的性能,还可以经常使用版本控制工具来成功数据的版本治理和回滚操作。版本控制工具如Git、SVN等宽泛运行于软件开发中,也可以用于治理数据库的版本。
经常使用版本控制工具,可以将数据库的结构和数据定义为文本文件,并经常使用版本控制工具来跟踪和治理文件的变动。在须要回滚数据时,可以切换到指定的版本或分支,以恢复到某个特定的数据形态。
这种方法须要一些额外的上班来将数据库的结构和数据定义为文本文件,并与版本控制工具集成。但它提供了更灵敏的版本治理和回滚操作,适用于复杂的数据操作场景。
经过经常使用事务、备份恢复、日志和版本控制工具等方法,可以在MySQL中成功数据的版本治理和回滚操作。选择适合的方法取决于详细的需求和场景。事务适用于便捷的数据操作,备份恢复适用于周期性的大规模数据操作,而日志和版本控制工具则提供了更灵敏和细粒度的版本治理和回滚性能。依据实践状况选择适合的方法,可以确保数据的牢靠性和分歧性。
MySQL innodb引擎深入讲解
表空间(ibd文件),一个MySQL实例可以对应多个表空间,用于存储记录,索引等数据。
段,分为数据段、索引段、回滚段,innodb是索引组织表,数据段就是B+Tree的叶子节点,索引段为非叶子节点,段用来管理多个区。
区,表空间的单元结构,每个区的大小为1M,默认情况下,innodb存储引擎页大小为16K,即一个区中一共有64个连续的页。
页,是innodb存储引擎磁盘管理的最小单元,每个页的大小为16K,为了保证页的连续性,innodb存储引擎每次从磁盘申请4~5个区。
行,innodb存储引擎数据是按行进行存储的。Trx_id 最后一次事务操作的id、roll_pointer滚动指针。
i nnodb的内存结构 ,由Buffer Pool、Change Buffer和Log Buffer组成。
Buffer Pool : 缓冲池是主内存中的一个区域,里面可以缓存磁盘上经常操作的真实数据,在执行增删改查操作时,先操作缓冲池中的数据(若缓冲池么有数据,则从磁盘加载并缓存),然后再以一定频率刷新磁盘,从而减少磁盘IO,加快处理速度。
缓冲池以page页为单位,底层采用链表数据结构管理page,根据状态,将page分为三种类型:
1、free page 即空闲page,未被使用。
2、clean page 被使用page,数据没有被修改过。
3、dirty page 脏页,被使用page,数据被修改过,这个page当中的数据和磁盘当中的数据 不一致。说得简单点就是缓冲池中的数据改了,磁盘中的没改,因为还没刷写到磁盘。
Change Buffer :更改缓冲区(针对于非唯一二级索引页),在执行DML语句时,如果这些数据page没有在Buffer Pool中,不会直接操作磁盘,而会将数据变更存在更改缓冲区Change Buffer中,在未来数据被读取时。再将数据合并恢复到Buffer Pool中,再将合并后的数据刷新到磁盘中。
二级索引通常是非唯一的,并且以相对随机的顺序插入二级索引页,同样,删除和更新可能会影响索引树中不相邻的二级索引页。如果每一次都操作磁盘,会造成大量磁盘IO,有了Change Buffer之后,我们可以在缓冲池中进行合并处理,减少磁盘IO。
Adaptive Hash Index: 自适应hash索引,用于优化对Buffer Pool数据的查询,InnoDB存储引擎会监控对表上各索引页的查询,如果观察到hash索引可以提升速度,则建立hash索引,称之为自适应hash索引。无需人工干预,系统根据情况自动完成。
参数:innodb_adaptive_hash_index
Log Buffer: 日志缓冲区,用来保存要写入到磁盘中的log日志数据(redo log、undo log),默认大小为16M,日志缓冲区的日志会定期刷新到磁盘中,如果需要更新,插入或删除许多行的事务,增加日志缓冲区的大小可以节省磁盘IO。
参数: innodb_log_buffer_size 缓冲区大小
innodb_flush_log_at_trx_commit 日志刷新到磁盘时机
innodb_flush_log_at_trx_commit=1 表示日志在每次事务提交时写入并刷新到磁盘
2 表示日志在每次事务提交后写入,并每秒刷新到磁盘一次
0 表示每秒将日志写入并刷新到磁盘一次。
InnoDB 的磁盘结构,由系统表空间(ibdata1),独立表空间(*),通用表空间,撤销表空间(undo tablespaces), 临时表空间(Temporary Tablespaces), 双写缓冲区(Doublewrite Buffer files), 重做日志(Redo Log).
系统表空间(ibdata1): 系统表空间是更改缓冲区的存储区域,如果表是在系统表空间而不是每个表文件或者通用表空间中创建的,它也可能包含表和索引数据。
参数为: innodb_data_file_path
独立表空间(*): 每个表的文件表空间包含单个innodb表的数据和索引,并存储在文件系 统上的单个数据文件中。 参数: innodb_file_per_table
通用表空间: 需要通过create tablespace 语法创建,创建表时 可以指定该表空间。
create tablespace xxx add datafile file_name engine=engine_name
create table table_name .... tablespace xxx
撤销表空间(undo tablespaces): MySQL实例在初始化时会自动创建两个默认的undo表空间(初始大小16K,undo_001,undo_002),用于存储undo log 日志
临时表空间(Temporary Tablespaces): innodb使用会话临时表空和全局表空间,存储用 户创建的临时表等数据。
双写缓冲区(Doublewrite Buffer files): innodb引擎将数据页从Buffer Pool刷新到磁盘前,先将数据页写入缓冲区文件中,便于系统异常时恢复数据。
重做日志(Redo Log): 是用来实现事务的持久性,该日志文件由两部分组成,重做日志缓冲区(redo log buffer)以及重做日志文件(redo log),前者是在内存中,后者在磁盘中,当事务提交之后会把修改信息都会存储到该日志中,用于在刷新脏页到磁盘时,发送错误时,进行数据恢复使用。以循环方式写入重做日志文件,涉及两个文件ib_logfile0,ib_logfile1。
那内存结构中的数据是如何刷新到磁盘中的? 在MySQL中有4个线程负责刷新日志到磁盘。
1、Master Thread, mysql核心后台线程,负责调度其它线程,还负责将缓冲池中的数据异 步刷新到磁盘中,保持数据的一致性,还包括脏页的刷新,合并插入缓冲、undo页的回 收。
2、IO Thread,在innodb存储引擎中大量使用了AIO来处理IO请求,这样可以极大地提高数 据库的性能,而IO Thead主要负责这些IO请求的回调。
4个读线程 Read thread负责读操作
4个写线程write thread负责写操作
1个Log thread线程 负责将日志缓冲区刷新到磁盘
1个insert buffer线程 负责将写入缓冲区内容刷新到磁盘
3、Purge Thread,主要用于回收事务已经提交了的undo log,在事务提交之后,undo log 可能不用了,就用它来回收。
4、Page Cleaner Thread, 协助Master Thread 刷新脏页到磁盘的线程,它可以减轻主线程 的压力,减少阻塞。
事务就是一组操作的集合,它是一个不可分割的工作单位,事务会把所有的操作作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求,即这些操作要么同时成功,要么同时失效。
事务的4大特性分为:
如何保证事务的4大特性,原子性,一致性和持久性是由innodb存储引擎底层的两份日志来保证的,分别是redo log和undo log。对于隔离性是由锁机制和MVCC(多版本并发控制)来实现的。
redo log,称为重做日志,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及重做日志文件redo log file,前者是在内存中,后者是在磁盘中,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,发送错误时,进行数据的恢复使用,从而保证事务的持久性。
具体的操作流程是:
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1、客户端发起事务操作,包含多条DML语句。首先去innodb中的buffer pool中的数据页去查找有没有我们要更新的这些数据,如果没有则通过后台线程从磁盘中加载到buffer pool对应的数据页中,然后就可以在缓冲池中进行数据操作了。
2、此时缓冲池中的数据页发生了变更,还没刷写到磁盘,这个数据页称为脏页。脏页不是实时刷新到磁盘的,而是根据你配置的刷写策略进行刷写到磁盘的(innodb_flush_log_at_trx_commit,0,1,2三个值)。如果脏页在往磁盘刷新的时候出现了故障,会丢失数据,导致事务的持久性得不到保证。为了避免这种现象,当对缓冲池中的数据进行增删改操作时,会把增删改记录到redo log buffer当中,redo log buffer会把数据页的物理变更持久化到磁盘文件中(ib_logfile0/ib_logfile1)。如果脏页刷新失败,就可以通过这两个日志文件进行恢复。
undo log,它是用来解决事务的原子性的,也称为回滚日志。用于记录数据被修改前的信息,作用包括:提供回滚和MVCC多版本并发控制。
undo log和redo log的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,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,因为这些日子可能用于MVCC。
undo log存储: undo log 采用段的方式进行管理和记录,存放在前面介绍的rollback segment回滚段中,内部包含1024个undo log segment。
mvcc(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。
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。
mvcc的实现原理
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。
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
版本链数据访问规则:
trx_id: 表示当前的事务ID
1、trx_id == creator_trx_id? 可以访问读版本-->成立的话,说明数据是当前这个事务更改的
2、trx_id 成立,说明数据已经提交了。
3、trx_id>max_trx_id?不可用访问读版本-> 成立的话,说明该事务是在ReadView生成后才开启的。
4、min_trx_id
mysql如何快速回滚
我们经常会遇到操作一张大表,发现操作时间过长或影响在线业务了,想要回退大表操作的场景。 在我们停止大表操作之后,等待回滚是一个很漫长的过程,尽管你可能对知道一些缩短时间的方法,处于对生产环境数据完整性的敬畏,也会选择不做介入。 最终选择不作为的原因大多源于对操作影响的不确定性。 实践出真知,下面针对两种主要提升事务回滚速度的方式进行验证,一种是提升操作可用内存空间,一种是通过停实例,禁用 redo 回滚方式进行进行验证。 仔细阅读过官方手册的同学,一定留意到了对于提升大事务回滚效率,官方提供了两种方法:一是增加 innodb_buffer_pool_size 参数大小,二是合理利用 innodb_force_recovery=3 参数,跳过事务回滚过程。 第一种方式比较温和,innodb_buffer_pool_size 参数是可以动态调整的,可行性也较高。 第二种方式相较之下较暴力,但效果较好。 两种方式各有自己的优点,第一种方式对线上业务系统影响较小,不会中断在线业务。 第二种方式效果更显著,会短暂影响业务连续,回滚所有没有提交的事务。
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