⭐ 题目日期：

美团 - 2025/4/4

📝 题解：

事务回滚的原理基于数据库的UNDO日志机制，通过记录数据修改前的状态，在事务失败或显式回滚时逆向恢复数据，确保事务的原子性和数据一致性。以下是其核心实现步骤：

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1. UNDO日志的作用

• 记录旧值：
  事务执行数据修改（增、删、改）前，将数据修改前的状态（旧值）写入UNDO日志。
• 支持回滚：
  通过UNDO日志逆向恢复数据到事务开始前的状态。
• 实现MVCC：
  在并发控制中，其他事务可能依赖UNDO日志访问旧版本数据（如读已提交、可重复读隔离级别）。

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2. 回滚的核心流程

步骤1：事务开始

• 分配唯一事务ID，开启UNDO日志记录。

步骤2：记录UNDO日志

• 插入操作：记录新插入行的主键，回滚时删除该行。
• 删除操作：记录被删除行的完整内容，回滚时重新插入。
• 更新操作：记录被修改字段的旧值，回滚时还原。

步骤3：执行回滚

• 按操作逆序（后进先出）遍历UNDO日志，逐条恢复数据。

  示例：事务执行顺序为 UPDATE → DELETE → INSERT
  回滚顺序为：撤销INSERT → 恢复DELETE → 还原UPDATE

步骤4：清理资源

• 释放事务持有的锁（行锁、表锁等）。
• 标记UNDO日志空间为可复用。

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3. UNDO日志的存储与管理

• 存储位置：
  通常存储在**回滚段（Rollback Segment）**中，每个事务对应一个UNDO日志链表。
• 空间复用：
  已提交或回滚的事务的UNDO日志可被覆盖，未提交的事务日志需保留。
• 清理机制：
  数据库后台线程定期清理过期UNDO日志（如MySQL的Purge线程）。

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4. 与并发控制的交互

• MVCC（多版本并发控制）：
  • 读操作通过UNDO日志访问旧版本数据，避免读写冲突。
  • 回滚时，只需标记事务版本无效，不影响其他事务的读一致性。
• 锁机制：
  • 回滚释放锁后，其他被阻塞的事务可继续执行。

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5. 不同操作的回滚实现

操作类型	UNDO日志内容	回滚动作
INSERT	新插入行的主键	根据主键删除该行
DELETE	被删除行的完整数据	重新插入该行
UPDATE	被修改字段的旧值	将字段还原为旧值

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6. 性能优化与挑战

• 日志写入优化：
  UNDO日志顺序写入磁盘，减少随机I/O开销。
• 大事务处理：
  长时间未提交的事务会导致UNDO日志堆积，可能引发存储压力，需避免长事务。
• 崩溃恢复：
  数据库重启时，未提交的事务自动通过UNDO日志回滚。

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7. 示例：事务回滚过程

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;  -- UNDO记录balance旧值
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;  -- UNDO记录balance旧值
ROLLBACK;  -- 按逆序恢复id=2和id=1的balance值

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总结

事务回滚通过UNDO日志逆向恢复数据，确保事务的原子性，同时结合锁和MVCC机制保障并发一致性。其核心是记录旧状态、逆序恢复、资源清理，是数据库实现ACID特性的基石。