事务相关总结

分布式事务

说明

• 分布式事务是指在分布式系统中，涉及到多个节点的操作，需要保证所有操作要么全部成功，要么全部回滚的一种机制。在分布式系统中，由于节点之间存在网络延迟、宕机等问题，因此需要使用分布式事务来确保数据的一致性和完整性。
• 分布式事务需要满足ACID原则，即原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。它可以通过两个主要的实现方式来实现：基于两阶段提交协议的分布式事务和基于补偿事务的分布式事务。
• 在基于两阶段提交协议的分布式事务中，事务协调者协调所有参与者，协商事务的提交或回滚。在第一阶段中，协调者询问所有参与者是否可以提交事务，并收集所有参与者的响应；在第二阶段中，如果所有参与者都同意提交，协调者会通知所有参与者提交事务，否则回滚事务。
• 而在基于补偿事务的分布式事务中，每个参与者都会在本地执行事务，并在事务完成后通知协调者。如果所有参与者都执行成功，则协调者会通知所有参与者提交事务，否则协调者会通知所有参与者回滚事务。
• 分布式事务的实现涉及到多个方面，包括数据库、消息队列、分布式锁等。因此，在设计和实现分布式系统时需要考虑到分布式事务的问题。

分布式事务消息

说明

• 分布式事务消息是指在分布式系统中，通过消息中间件来实现分布式事务的一种方式。
• 在分布式事务中，由于多个服务之间的数据互相依赖，因此需要保证数据的一致性和完整性。
• 而通过消息中间件，可以确保不同服务之间的数据传输的可靠性和顺序性，从而实现分布式事务的一致性。

优点

• 减少了服务之间的耦合性，提高了系统的可扩展性和可维护性
• 通过消息中间件实现了数据的可靠性和顺序性，保证了分布式事务的一致性
• 可以避免分布式事务中的死锁问题

流程

事务的隔离级别

概述

事务的隔离级别是指多个并发事务的隔离程度。在关系型数据库中，SQL标准定义了4种隔离级别，从低到高分别为读未提交（Read Uncommitted）、读已提交（Read Committed）、可重复读（Repeatable Read）和串行化（Serializable）。

详解

• 读未提交（Read Uncommitted）：事务中的修改对其他事务可见，即可以读取到未提交的数据。该级别的隔离程度最低，会导致脏读、不可重复读和幻读等问题。
• 读已提交（Read Committed）：事务提交后对其他事务可见，即只能读取到已提交的数据，但是同一个事务内的查询结果可能不一致。该级别下可以避免脏读，但是不可重复读和幻读问题可能会发生。
• 可重复读（Repeatable Read）：事务中查询时会创建一个快照，该快照对其他事务隐藏。即在同一个事务内，多次执行相同的查询语句返回的结果是一致的。该级别下可以避免脏读和不可重复读，但是幻读问题可能会发生。
• 串行化（Serializable）：最高的隔离级别，事务串行执行，彼此不会相互干扰，所有事务都按顺序执行。可以避免所有并发问题，但是事务串行执行可能会影响系统的性能。

总结

事务的隔离级别越高，对数据的访问和修改就越受限，对数据库系统的性能和并发性能的影响也越大。因此，在选择隔离级别时需要根据具体业务需求和系统性能要求进行权衡。

经典问题

概述

• 脏读、不可重复读和幻读都是并发事务中常见的问题，可能会导致数据的不一致性和可靠性问题。
• 为了避免这些问题，可以使用事务的隔离机制来控制并发访问，以确保数据的完整性和一致性。
• 常用的隔离级别包括读未提交、读已提交、可重复读和串行化。

脏读

脏读（Dirty Read）是指一个事务读取了另一个事务未提交的数据。假设事务A正在执行，事务B也开始执行。事务B读取了事务A尚未提交的数据，并基于这些数据做出了决策。然而，如果事务A最终回滚，则事务B基于这些“脏”的数据做出的决策就会产生问题。

不可重复读

不可重复读（Non-repeatable Read）是指在同一个事务中，多次读取同一数据产生不同的结果。假设事务A在读取数据时，另一个事务B更新了同一数据，并提交了事务。此时，事务A再次读取该数据，发现与第一次读取到的数据不同。这种情况下，事务A就遇到了不可重复读的问题。

幻读

幻读（Phantom Read）是指在同一个事务中，多次查询同一数据时产生不同的结果。假设事务A在查询数据时，另一个事务B新增或删除了一些数据，然后提交了事务。此时，事务A再次查询该数据，发现结果不同。这种情况下，事务A就遇到了幻读的问题。

分布式事务死锁

概述

• 分布式事务死锁是指在分布式系统中，由于多个节点同时访问共享资源，可能会出现循环依赖，进而导致系统出现死锁现象。
• 在分布式事务中，涉及到多个节点之间的协调和通信，如果节点之间协调不当，就会出现死锁。

解决方法

• 超时机制：如果一个节点在一定时间内无法获取到锁，就会超时退出。这种方法可以避免死锁的发生，但会增加系统的开销和响应时间。
• 死锁检测和回滚：在分布式系统中，可以通过死锁检测机制来检测是否存在死锁，如果发现死锁，可以采取回滚操作来解除死锁。
• 优化事务协调机制：如果在事务协调的过程中，节点之间的通信和协调机制得到优化，可以减少死锁的发生。
• 分布式锁：通过使用分布式锁机制来控制多个节点之间的访问，避免出现死锁现象。

总结

• 分布式事务死锁是分布式系统中常见的问题，需要仔细考虑和解决。
• 在设计分布式系统时，需要充分考虑事务的协调和通信问题，以避免出现死锁现象。