8.事务，隔离级别及实现方法

面试 数据库

1. 什么是事务
   事务是什么的基本单位？恢复和并发控制
   事务是恢复和并发控制的基本单位，是用户定义的一个数据库操作序列，这些操作要么全做，要么全不做，是一个不可分割的工作单位。

2. 事务的特性ACID
   原子性Atomicity，一致性Consistency，隔离性Isolation，持续性Durability
   事务的原子性指的是，事务中包含的程序作为数据库的逻辑工作单位，它所做的对数据修改操作要么全部执行，要么完全不执行。
   事务的一致性指的是，在一个事务执行之前和执行之后数据库都必须处于一致性状态。这种特性称为事务的一致性。假如数据库的状态满足所有的完整性约束，就说该数据库是一致的。拿银行转账来说，一致性要求事务的执行不应改变A、B 两个账户的金额总和
   隔离性指并发的事务是相互隔离的。即一个事务内部的操作及正在操作的数据必须封锁起来，不被其它企图进行修改的事务看到。4种。
   持久性意味着当系统或介质发生故障时，确保已提交事务的更新不能丢失。即一旦一个事务提交，DBMS保证它对数据库中数据的改变应该是永久性的，所以一旦一个事务被提交，DBMS必须保证提供适当的冗余，使其耐得住系统的故障。所以，持久性主要在于DBMS的恢复性能。

3. 恢复使用的技术
   冗余(数据转储，日志文件)

4. 并发控制的作用
   保证事务的隔离性和一致性

5. 并发控制采用的方法
   封锁，时间戳，乐观控制法，多版本并发控制

6. 基本锁的类型和特点
   排他锁(写锁)：事务T对数据对象A加上X锁，其他事务在T释放A上的锁之前不能再读取和修改A
   共享锁(读锁)：事务T对数据对象A加上S锁，其他事务可以读A，但在T释放A上的S锁前不能对A进行修改

7. 并发操作带来的数据不一致情况：3种
   丢失修改，不可重复读，读'脏'数据
   还要知道什么是幻影现象

总的说，数据库事物无非就两种：读取事物（select）、修改事物（update,insert）。在没有事物隔离控制的时候，多个事物在同一时刻对同一（数据的操作可能就会影响到最终期望的结果，通常有四种情况

（1） 两个更新事物同时修改一条数据时，很显然这种情况是最严重的了，程序中无论如何也不能出现这种情况，因为它会造成更新的丢失！通俗的讲，我更新时，你丫也更新这不就出问题了吗，艹，不行！

（2） 一个更新事物更新一条数据时，另一个数据读取了还没提交的更新，这种情况下会出现读取到脏数据。通俗的讲就是，丫的，让你在我更新的时候读取，老子还没提交你丫就读，活该吧，老子提交前又修改了数据，你丫读到脏数据了，活该！

（3） 一个读取事物读取一条数据时另一个更新事物修改了这条数据，这时就会出现不可重现的读取。通俗的讲，麻痹的，老子读数据呢，谁让你丫的修改了，艹，害老子读了不一样的数据。

（4）一个读取事物读取时，另一个插入事物（注意此处时插入，三中时更新同一条数椐，自己体会）插入了一条新数据，这样就可能多读出一条数据，出现幻读。通俗的讲，哥们我读取数据的时侯你插入新数据了是的？怪不得多读了一条呢还以为中奖了呢！FUCK！

以上四种情况描述完毕，相信大家也发现规律了，前三种是对同一条数据的并发操作，对程序的结果可能产生致命影响，尤其是金融等实时性，准确性要求极高的系统，绝不容许这三中情况的出现，相比第四种情况不会影响数据的真实性，在很多情况下是允许的，如社交论坛等实时性要求不高的系统！

综上四个情况，我们可以大致这样简单的理解（最初说的两种事物的自由组合2*2=4）：

A） 修改时允许修改（丢失更新）

B） 修改时允许读取（脏读）

C) 读取时允许修改（不可重复读）

D) 读取时允许插入（幻读）

从上到下问题越来越不严重，但所需的性能开销却越大。因为不同的系统允许不同级别的情况，所以就出现了事务隔离这么一个东东，来允许我们设定数据库的并发行为。

其中

1）读取未提交（Read uncommitted）， 这个级别就是一个事物更新的时候不允许更新，但允许读取，所以不会出现丢失更新，但会出现脏读。隔离级别最低。

2）读取已提交数据（Read committed），就是一个事物更新的时候不允许读取，必须等到更新事物提交后才能读取，不会出现脏读，但可能出现不可重复度。隔离级别次低。

以上两种级别是针对更新事物的限制，在读取事物进行时，是不会有任何限制的。所以会出现不可重复读（读取时，有更新），和幻读（读取时，插入）。

3）可重现的读取（Repeatable read），就是一个事物读取时，不允许更新，但允许插入。不会出现不可重复读，但会出现幻读。

4）序列化(Serializable），你麻，只要有事物进行，其他事物必须他妈乖乖等着老子执行完。霸气侧漏，所以不会出现任何并发问题。

以上两个事物会限制读取事物的，所以隔离级别较高，但性能开销不容小觑。

题外话，话说，这几个术语取得真他妈蛋疼，耽误老子理解啊，misleading嘛。

                    脏读    不可重复读 幻读
Read uncommitted    √          √         √  
Read committed      ×          √         √
Repeatable read     ×          ×         √
Serializable        ×          ×         ×

如何实现事务的隔离级别的

并发控制的有封锁，时间戳， 乐观控制法，多版本并发控制

mysql中不是简单的行级锁，MVCC很多 情况下避免了加锁操作，开销更低

MVCC通过保存数据在某个时间点的快照实现
每行记录后面保存两个隐藏的列实现，一个保存还的创建时间，一个保存行的 删除 ，其实是系统的版本号， 每开始一个事务，系统版本号会自动递增

缺点是需要额外的存储 空间，需要做更多的行检查工作，以及一些额外的维护工作。
MVCC只在Repeatable Read和Read Commited两个隔离级别下工作。

mvcc优缺点:
在读取数据时,innodb几乎不用获取任何锁,在每个查询通过版本检查,只获取需要的数据版本,提高系统并发度
缺点:为了实现多版本,innodb必须对每行增加相应字段来存储版本信息,同时需要维护每一行的版本信息,而且
在检索行的时候,需要进行版本的比较,因而减低了查询效率;innodb还需要定期清理不再需要的行版本,及时回收空间,这也增加开销;

由数据库管理系统实现

使用哪些技术？

http://blog.sina.com.cn/s/blog_5198c7370100eut5.html