数据库学习思路整理之事务

事务学习思路整理

事务基本理论

概念：

   事务就是一组原子性的SQL查询，或者说一个独立的工作单元。事务内的语句，要么全部执行，要么全部失败。
   例如：在银行的一个账号上进行转账操作，转账过程包括三个步骤，检查余额，该账户减去存款，对应帐号增加存款。这个过程中可能存在的问题：
   脏读（Dirty Read）：一个事务读取了另一个事务未提交的数据。例如当事务A和事务B并发执行时，当事务A更新后，事务B查询读取到A尚未提交的数据，此时事务A回滚，则事务B读到的数据就是无效的脏数据。（事务B读取了事务A尚未提交的数据）
   不可重复读（NonRepeatable Read）： 一个事务的操作导致另一个事务前后两次读取到不同的数据。例如当事务A和事务B并发执行时，当事务B查询读取数据后，事务A更新操作更改事务B查询到的数据，此时事务B再次去读该数据，发现前后两次读的数据不一样。（事务B读取了事务A已提交的数据）
   虚读（Phantom Read）/幻读：一个事务的操作导致另一个事务前后两次查询的结果数据量不同。例如当事务A和事务B并发执行时，当事务B查询读取数据后，事务A新增或者删除了一条满足事务B查询条件的记录，此时事务B再去查询，发现查询到前一次不存在的记录，或者前一次查询的一些记录不见了。（事务B读取了事务A新增加的数据或者读不到事务A删除的数据。

所以，这三个步骤的操作必须打包在一个事务当中，任何一个步骤失败，都必须回滚所有操作。
特性：
原子性 ：undo log日志
持久性：redo log日志
隔离性：锁机制+MVCC机制

1. 锁机制：根据不同的维度有这几种分类
   record locks（记录锁）：在索引的记录上加锁
   gap locks（间隙锁）：在索引记录之间加锁，或者在第一个索引记录之前加锁，或者在最后一个索引记录。
   next-key locks：在索引记录上加锁，并且在索引记录之前的间隙加锁。它相当于是record locks和gap locks的一个结合。
   共享读锁和排他写锁：
   共享锁：允许一个事务去读一行，阻止其他事务获得相同数据集的排他锁。
   排他锁：允许获得排他锁的事务更新数据，阻止其他事务取得相同数据集的。
   行锁和表锁：
   表级锁：开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的概率最高，并发度最低。
   行级锁：开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最 低，并发度也最高
   MVCC机制（多版本并发控制）：所谓的mvcc机制就是尽量的不去使用这些锁，一旦这些锁加上之后事务与事务之间就变成了完全的串行执行，在隔离级别中串行化其实就是这样做的。这里又要涉及到我们之前所学的乐观锁和悲观锁。
   InnoDB的一致性的非锁定读就是通过在MVCC实现的，Mysql的大多数事务型存储引擎实现的都不是简单的行级锁。基于提升并发性能的考虑，它们一般都同时实现了多版本并发控制（MVCC）。MVCC的实现，是通过保存数据在某一个时间点的快照来实现的，，每一个事务只操作自己版本下的数据。因此每一个事务无论执行多长时间看到的数据，都是一样的。所以MVCC实现可重复读。
2. 隔离性一共分了4种隔离级别。
   分别是：未提交读，已提交读，可重复读，和序列化
   未提交读（Read uncommitted）：这种级别，数据库一般都不会用，而且任何操作都不会加锁，这里就不讨论了。
   已提交读（Read committed）：在RC级别中，数据的读取都是不加锁的，但是数据的写入、修改和删除是需要加锁的（Record Locks）。那么已提交读时如何解决脏读问题的？这个就利用了mvcc机制，
   可重复读（Repeatable read）：数据的读取都是不加锁的，但是数据的写入、修改和删除是需要加锁（Record Locks）的+Mvcc机制
   序列化（Serializable）：这个级别很简单，读加共享锁，写加排他锁，读写互斥。使用的悲观锁的理论，（加的锁就是Next-Key Locks）实现简单，数据更加安全，但是并发能力非常差。如果你的业务并发的特别少或者没有并发，同时又要求数据及时可靠的话，可以使用这种模式。由于InnoDB引擎加的是行锁，并且是加在索引记录上，所以为了不产生幻读在还会加间隙锁。
   结果：
   隔离级别
   隔离级别| 脏读 不可重复读 幻读
   未提交读| 可以 可以 可以
   已提交读| 不可以 可以 可以
   可重复读| 不可以 不可以 可以
   串行化 | 不可以 不可以 不可以

一致性：原子性+持久性+隔离性，这三者结合去实现。