1.数据库老哥我们的世界很大，住着很多人，形形色色，各有所长。不过公认最有魅力的还是数据库老头。他年纪大了，一天要好几次炫耀他的关系数据库。理论有如此扎实的数学基础，关系运算如此优雅，事务管理如此强大。多强大，多稳重，不然怎么可能活这么久等等。老头有自己的本钱，因为我们系统的核心数据都存储在老头里面，比如用户，订单，交易……我问过别人，这些数据都已经存储在老头里面了。它已经积累了20多年。最早的时候是Dephi、PowerBuider等古老软件写的系统访问。后来慢慢转到网上，先是用PHP访问，后来改成Java。看来最宝贵的是数据。外部系统可以更改，但数据不能丢失。老爷子守护着这份财产，活了一代人，估计又要死掉一代人。2.营业日，老人又在那里喝酒，“吹嘘”他的企业管理，说了一些我们听不懂的外语，比如ACID。经常和数据库打交道的小伙子就是Tomcat。对于老头子，他知道的比我们多一点点。Tomcat端着一杯啤酒，来到老爷子的桌子前：“嘿，老爷子，我知道你说的事务有一个重要的特性：原子性，也就是说一个事务中无论执行多少操作，都是他们必须完成。或者根本不做，那是对的！“那是自然的！”“我很好奇，如果系统还没有完成操作就崩溃了，或者断电了，你怎么办？保证原子性？”听到Tomcat问了一个关键问题，小酒馆里的CPU阿甘，Ngnix，Spring，MyBatis都围了过来，想听听老爷子的意见。“如果我还没有完成，系统就崩溃了，那我得等系统重启后，再做一次恢复操作。”“如何恢复？”雄猫追了上去。“举个例子，我帮你分析一下。”老爷子环顾四周，见周围围满了人，顿时来了点兴趣，“这些孩子怎么会懂理论？”“好吧，比如王财有200元，小强有50元，现在王财要转钱给小强，比如说转100元，你说说，你是怎么实现的，或者什么都不做，或者全部都做”（1）开始交易T1（假设T1是交易的内部编号）（2）旺财余额=旺财余额-100（3）小强余额=小强余额+100（4）提交交易T1CPU阿甘插嘴说：“虽然这些都是我在做计算，但是这些计算的结果是先存到内存里的，内存小子一断电就什么都忘了。如果在执行第三步之前就断电了，就结束了。”数据库老哥尔说：“虽然数据是先在内存中计算的，但我想写到数据库文件上硬盘，你懂吗？”“数据缓冲区是什么意思？”人群中有人问道。“老套！我什至不知道数据缓冲区！告诉你吧，那个硬盘太慢了，比内存慢几万倍。你以为我每次操作都能写入硬盘吗？绝对不可能，所以我会把CPU阿甘算出来的数据放到数据缓冲区里，我会在合适的时候把数据缓冲区的内容写到硬盘上的数据文件中。”“什么是合适的时间？”“那是我的缓冲经理有事要听吗？我再花两天时间告诉你！”3.Undolog“算了，假设数据缓冲区可以和硬盘上的数据文件同步，返回至于刚才的问题，旺财正在转账给小强。第二步执行后，旺财的余额变成了100元（200-100）。假设硬盘文件已经写好了，现在断电了，小强的余额如果不加的话，系统里的100块钱就白白消失了，数据不一致，怎么办？”Tomcat把话题改回来了。“你放心，我会记录日志的，我有一个名为Undo的日志文件，就是为了解决这个问题。”档案记录交易开始前他们的账户余额：【交易T1，旺财原余额，200】【交易T1，小强原余额，50】如果交易进行到一半，断电关闭，重启数据库，以后我就按照undolog文件来恢复。”“那要是在系统恢复的过程中又断电了，又得重新恢复系统，岂不是数据变得一团糟？”CPU阿甘对停电心有余悸。“对对对。”周围的人附和道。balance和小强的余额重复100次，会发生什么？很多！”雄猫恍然大悟。“这就叫操作的幂等性知道吗？我可以一直做recovery，而且我不怕recovery过程中掉电，只要recovery完成就行。”“在恢复数据的时候，怎么知道交易没有完成呢？” Tomcat接着问道。数据库老头似乎对这个问题很满意，花了点时间写了几行：【开始交易T1】【交易T1，旺财的原始余额，200】【交易T1，小强的原始余额，50】[提交事务T1]》撤销日志文件不仅有余额，还记录了事务的开始和结束。如果我在日志文件中看到[提交事务T1]，或者[回滚事务T1]，我就知道这个事务已经完成了，结束了，别理它，更不用说恢复了。如果我只看到[starttransactionT1]，却找不到commit或者rollback，那我就得恢复了，比如下面的：”【开始交易T1】【交易T1，旺财原余额，200】【交易T1，小强原余额，50】“特别是，”老爷子补充道，“我恢复之后，需要加一个行到日志文件[rollbacktransactionT1]，这样我就不必为下一次恢复考虑T1事务。“4大绝招”不对，你的undolog文件会面临和数据文件一样的问题，需要加载到内存中才能读写，否则太慢了。如果日志文件写入之前就断电了，那不是游戏就结束了吗？” Ngnix深入挖掘。这是一个很好的问题。这一次，他能够把他打倒在地。老者不动声色，没有回答。相反，他问大家一个问题：“大家想一想，什么时候记录Undolog，什么时候把Undolog写入文件？”“你必须在事务开始时将Undolog写入文件，这是最安全的方式！”老者笑道：“白痴！一开始我都不知道程序要操作哪个字段，如何记录Undolog，如何写入硬盘文件？”“那我该怎么办？”“这是我的绝招，我给你举个例子，你要仔细看，我也把日志记录放在内存的Undologbuffer里，伺机写入硬盘。”“我不不知道你们小子有没有看懂小把戏？”老头 问。“让我考虑一下” Ngnix说，“如果系统在第4步和第5步之间崩溃了，旺财的余额已经写入硬盘，但是小强的还没有写入，所以Undolog是这样的：【开始交易T1】【交易T1，旺财原余额，200】因为找不到交易结束Log，你将执行恢复操作，恢复旺财原来的余额。”Tomcat接过来说：“如果在第7步和第8步之间系统崩溃，旺财和小强的最新余额被写入硬盘，但是事务没有提交，那么Undolog是这样的：[开始交易T1][交易T1，旺财原余额，200][交易T1，小强原余额，50]由于没有交易结束的日志，所以还需要恢复旺财和原余额小强200和50”CPU阿甘不甘示弱表示：“如果系统在第8步和第9步之间崩溃，将旺财和小强的最新余额写入硬盘，交易也提交了，但是交易操作没有写入Undolog，所以Undolog还是这样：“【开始交易T1】【交易T1，旺财原余额，200】【交易T1，小强原余额，50】既然有是事务结束没有日志，你还是n需要把旺财和小强原来的余额恢复到200和50。”数据库老头笑着听着大家的分析，似乎很享受：“是不是可以应付各种情况了？啊？”所有人都赞叹的点了点头。Tomcat不再叫老头，而是老头：“老头，似乎有什么内在规律，请说说！”数据库老头高兴的说，“这是我的独门秘籍，其实很简单，就两件事：1.在你把最新的余额写入硬盘之前，首先要将相关的Undo日志记录写入到硬盘。例如，[交易T1，旺财的原始余额，200]必须在Wangcai=100的新余额写入硬盘之前写入。2.[提交交易T1]这样的Undo日志记录毕竟必须写入新的余额写入硬盘，有了这两个保证，我就可以高枕无忧了！比如改变操作顺序就没有问题了：》【本文为专栏作家“刘欣”的原创稿件，转载请通过作者微信获取授权公众号coderising】点此查看作者更多好文章
