数据库事务特性及实现原理

1.原子性：事务中的所有操作作为一个整体像原子一样不可分割，要么全部成功要么全部失败。
2.一致性：事务的执行结果必须使数据库从一个一致性状态到另一个一致性状态。一致性状态是指系统的状态满足数据的完整性约束（主码，参照完整性，check约束等），系统的状态反应数据库本应描述的现实世界真实的状态，比如转账前后，两个账户的总金额保持不变。
3.持久性：事务一旦提交，其对数据库的更新就是持久的，任何事务或者系统故障都不会导致数据丢失，不会出现回滚。
4.隔离性：并发执行的事务不会互相影响，其对数据库的影响和他们串行的执行时的结果是一样的，比如多个账户同时向一个账户同时转账，最后账户的结果跟按先后的转帐的结果是一样的。

数据库系统是通过并发控制技术和日志恢复技术来避免这种情况发生。
并发控制技术保证了事务的隔离性，使数据库的一致性状态不会因为并发执行的操作而被破坏。
日志恢复技术保证了事务的一致性，使一致性状态不会因为事务或者系统故障而被破坏。同时使已提交的对数据库的修改不会因为系统的奔溃而丢失，保证了事务的持久性。

事务的隔离级别：
第1级别：Read uncommitted （读取未提交的内容）
（1）所有的事务都可以看到其他未提交事务的执行结果。
（2）本隔离级别很少用于实际开发，他的性能不比其他级别的好多少。
（3）该级别引发的问题是–脏读 ：读取到了未提交的数据。
第2级别：Read Committed(读取提交内容)
(1)这是大多数数据库系统的默认隔离级别（但不是MySQL默认的）
(2)它满足了隔离的简单定义：一个事务只能看见已经提交事务所做的改变
(3)这种隔离级别出现的问题是——不可重复读(Nonrepeatable Read)：不可重复读意味着我们在同一个事务中执行完全相同的select语句时可能看到不一样的结果。
|——>导致这种情况的原因可能有：(1)有一个交叉的事务有新的commit，导致了数据的改变;(2)一个数据库被多个实例操作时,同一事务的其他实例在该实例处理其间可能会有新的commit

第3级别：.Repeatable Read(可重读)
(1)这是MySQL的默认事务隔离级别
(2)它确保同一事务的多个实例在并发读取数据时，会看到同样的数据行
(3)此级别可能出现的问题——幻读(Phantom Read)：当用户读取某一范围的数据行时，另一个事务又在该范围内插入了新行，当用户再读取该范围的数据行时，会发现有新的“幻影” 行
(4)InnoDB和Falcon存储引擎通过多版本并发控制(MVCC，Multiversion Concurrency Control)机制解决了该问题

第4级别：Serializable(可串行化)
(1)这是最高的隔离级别
(2)它通过强制事务排序，使之不可能相互冲突，从而解决幻读问题。简言之,它是在每个读的数据行上加上共享锁。
(3)在这个级别，可能导致大量的超时现象和锁竞争

不同的事务级别带来的并发问题
1.脏读
脏读发生在一个事务A读取了被另外一个事务B修改，但是还没有提交的数据，如果B回退，那么A读取的就是无效的数据。
2.不可重复读
在基于锁的并行控制方法中，如果执行了select不添加读锁，就会发生不可重复读问题。
在多版本并行控制机制中，当一个提交冲突的事务需要回退但是被释放时，会发生不可重复读问题。
3.幻读
幻读发生在两个完全相同的查询执行时，第二次查询所返回的结果跟第一个查询不相同。
发生的情况： 没有范围锁。