20240119面试练习题9
1. 什么是事务？为什么需要事务？
事务是一系列操作的集合，这些操作要么都做，要么都不做，是一个不可分割的工作单位，是数据库环境中的最小工作单元。
事务包含了一组操作，这些操作可以是可以是一条SQL语句、一组SQL语句或整个程序。如果其中一个操作不成功，这些操作就都不会执行，前面执行的操作也会回滚原状态，保证了数据的一致性和完整性。如：银行的转账，张三给李四转账，只有当张三账户的钱转走了，并且李四账户的钱收到了之后转账事务才能提交。否则，如果张三账户钱转走了，在李四还没收到钱之前忽然断电或者断网了，本次转账就不会成功。张三和李四账户的状态会回滚到转账前的状态，保证数据一致性，保证数据不会出错。
2. 事务有哪些特性？举例说明一下
事务的特性:
原子性: 强调事务中的多个操作时一个整体
一致性: 强调数据库中不会保存不一致状态
隔离性: 强调数据库中事务之间相互不可见
持久性: 强调数据库能永久保存数据，一旦提交就不可撤销
原子性（Atomicity）
比如我们现在有一个任务要让A账户向B账户转100元，那么我们就需要执行两句
第一个是A账户-100第二个是B账户+100
原子性就是保证这两条数据要么都成功要不都不成功，如果成功一般那么就会出现总数多出100或者少100这样就会造成顾客损失或者公司损失，所以出现不成功或者成果一半就要回滚
一致性（Consistency）
假设用户A和用户B两者的钱加起来一共是5000，那么不管A和B之间如何转账，转几次账，事务结束后两个用户的钱相加起来应该还得是5000，这就是事务的一致性。
隔离性（Isolation）
比如一个人A在发出转账请求时，B去同时查看两个账户余额，B要不看见的是转账前的状态 都是1000块，要不看到的都是转账后的状态，一个900一个1100，而不会看到一个900一个1000或者一个1000一个1100这种中间状态。
3. MySQL如何保证事务四大特性？
原子性：
Innodb中的undo log可以是实现原子性的关键，当事务回滚时会撤销所有已经执行完毕的sql语句，但是需要记录回滚的日志信息。undo log记录了这些回滚需要的信息，当事务执行失败或调用了rollback，导致事务需要回滚，便可以利用undo log中的信息将数据回滚到修改之前的样子。
持久性：
innodb中的redo log可以保证持久性。Mysql是先把磁盘上的数据加载到内存中，在内存中对数据进行修改，再刷回磁盘上。如果此时突然宕机，内存中的数据就会丢失。redo log可解决该问题，当做数据修改的时候，不仅在内存中操作，还会在redo log中记录这次操作。当事务提交的时候，会将redo log日志进行刷盘(redo log一部分在内存中，一部分在磁盘上)。当数据库宕机重启的时候，会将redo log中的内容恢复到数据库中，再根据undo log和bin log内容决定回滚数据还是提交数据。
隔离性：
Mysql利用锁和MVCC多版本并发控制(Multi Version Concurrency Control)来保证隔离性。
一个行记录数据有多个版本对快照数据，这些快照数据在undo log中。如果一个事务读取的行正在做DELELE或者UPDATE操作，读取操作不会等行上的锁释放，而是读取该行的快照版本。
在事务隔离级别为读已提交(Read Commited)时，一个事务能够读到另一个事务已经提交的数据，是不满足隔离性的。但是当事务隔离级别为可重复读(Repeateable Read)中，是满足隔离性的。
4. 在日常开发中哪些功能会使用到事务？举例说明一下
1、一个方法中包含多个insert，update，delete操作通过添加事务保证原子性，要么全部成功，要么全部失败。如：
执行方法，添加多个商品。添加事务控制，保障所有商品要么全部添加成功，要么全部添加失败。
2、针对多个表的查询统计，可以通过添加事务控制将统计时间拉起到同一时间节点，保证数据的一致性。
假设现在有3个表A，B，C，由于业务请求量非常高，导致3个表一直有新的数据不停的写入。现在要求分别对3个表中的数据进行聚合统计，然后进行指标计算。如果按照这样去统计，当查询完A指标后，由于业务在正常进行，表B和表C仍然有数据写入，所以最后会导致查询的A，B，C3个指标，并不是同一时刻的，这样的汇总指标也就没有了参考意义，这个时候就需要对统计的方法添加事务，保证数据的一致性。
5. 在开发中是怎样使用事务的？
SpringBoot事务机制
事务处理机制都会提供API来开启事务、提交事务来完成数据操作，或者在发生错误的时候回滚数据，避免数据的不完整性、不一致性。SpringBoot事务机制实质上就是Spring的事务机制，是采用统一的机制处理来自不同数据访问技术的事务处理，提供了一个接口 PlatformTransactionManager，已经为不同数据访问技术可以进行不同的实现
声明式事务
建立在AOP之上的，其本质是对方法前后进行拦截，然后在目标方法开始之前创建或者加入一个事务，在执行完目标方法之后根据执行情况提交或者回滚事务。声明式事务最大的优点就是不需要通过编程的方式管理事务，这样就不需要在业务逻辑代码中掺杂事务管理的代码，只需在配置文件中做相关的事务规则声明(或通过基于@Transactional注解的方式)，便可以将事务规则应用到业务逻辑中。
Spring支持声明式事务，被注解的方法在被调用时，Spring开启一个新的事务，当方法无异常结束后，Spring会提交这个事务。
6. MySQL中有哪些事务隔离级别？
READ-UNCOMMITTED(读取未提交)： 最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读。
READ-COMMITTED(读取已提交)： 允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生。
REPEATABLE-READ(可重复读)： 对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。
SERIALIZABLE(可串行化)： 最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。
7. 不可重复读和幻读有什么区别？
二者描述的则重点不同，不可重复读描述的侧重点是修改操作，而幻读描述的侧重点是添加和删除操作。
不可重复读 主要是说多次读取一条记录, 发现该记录中某些列值被修改过。
幻读是多次读取一个范围内的记录(包括直接查询所有记录结果或者做聚合统计), 发现结果不一致(标准档案一般指记录增多, 记录的减少应该也算是幻读)
8. 如何解决不可重复读和幻读的问题？
解决不可重复读：
事务隔离级别设置为Repeatable read。
读取数据时加共享锁，写数据时加排他锁，都是事务提交才释放锁。读取时候不允许其他事物修改该数据，不管数据在事务过程中读取多少次，数据都是一致的，避免了不可重复读问题。
解决幻读：
事务隔离级别设置为serializable ，数据库就变成了单线程访问的数据库，性能降低很多。
9. 什么是MVCC机制？它能解决幻读问题吗？为什么？
MVCC，全称Multi-Version Concurrency Control，即多版本并发控制。MVCC是一种并发控制的方法，一般在数据库管理系统中，实现对数据库的并发访问，在编程语言中实现事务内存。
在MySQL，MVCC并不是Server级别的实现，而是InnoDB引擎的实现。
快照读
像不加锁的select操作就是快照读，即不加锁的非阻塞读；快照读的前提是隔离级别不是串行级别，串行级别下的快照读会退化成当前读；之所以出现快照读的情况，是基于提高并发性能的考虑，快照读的实现是基于多版本并发控制，即MVCC,可以认为MVCC是行锁的一个变种，但它在很多情况下，避免了加锁操作，降低了开销；由于是基于多版本，即快照读可能读到的并不一定是数据的最新版本，而有可能是之前的历史版本。
当前读
像select lock in share mode(共享锁), select for update ; update, insert ,delete(排他锁)这些操作都是一种当前读，为什么叫当前读？就是它读取的是记录的最新版本，读取时还要保证其他并发事务不能修改当前记录，会对读取的记录进行加锁。
全部使用快照读
这种情况是最简单的。由于MVCC机制的存在，每个事务开始的时候读取的都是固定的版本的数据。很明显这种情况是不会出现幻读的。
全部使用当前读
由于MySQL间隙锁读存在，后执行的事务会被之前运行的事务阻塞。即退化到串形执行。这种情况也不会存在幻读情况
当前读快照读混用
可重复读隔离级别下，一个事务中只使用当前读，或者只使用快照读都能避免幻读。如果当前读和快照读混用的话就不能保证不出现幻读。
10. MySQL 有哪些重要的日志？
Error Log （错误日志）：记录MySQL Server运行时出现的错误和警告
Binary Log （二进制日志）：记录了MySQL Server层执行的所有修改操作」
Relay Log （ 中继日志）： 主从复制过程中使用的一种日志类型，在从服务器上记录主服务器上所有的二进制日志（Binary log）的信息
DDL Log ： 记录DDL操作的一种日志类型。
General Log（查询日志）：记录MySQL Server层的所有查询语句
Slow Query Log （慢查询日志）： 记录执行时间过长的查询语句