面試官：說說數據庫事務吧

前言

上一篇說了如何查看MySQL的執行計劃，今天就來看一下數據庫的事務相關的知識點。

面試官在數據庫這方面最常問的除了sql優化，還有數據庫事務、存儲引擎等相關知識。上期有人說沒有自動門，因此這一期我特意造了自動門，這門沒有四五塊造不下來。

注意：只是CRUD的搬磚工就不須要看了，看了也忘了，只須要拉到最後，點贊、在看、分享，一鍵三連而後收藏起來就好了。

什麼是事務

事務是指是程序中一系列嚴密的邏輯操做，並且全部操做必須所有成功完成，不然在每一個操做中所做的全部更改都會被撤消。

通俗點說就是要麼一塊兒活，要麼一塊兒死。

 

事務特性

事務特性就是普通都知道的ACID，那麼什麼是ACID，估計有些貨跟我以前同樣，只知道這個詞，不知道每一個字母表明的是什麼，此次就給翻譯翻譯什麼叫TMD驚喜（不，說錯了，是字母），我還特意下了一個有道詞典，浪費了幾十M的流量。

 

A：Atomicity原子性

所謂原子性就是說事務是一個最小的單元，跟原子同樣不可再分割。一個事務中的全部操做要麼所有成功，要麼所有失敗，經過WAL（Write Ahead Log）實現。（HBASE也應用了這個技術）

I：Isolation隔離性

一個事務在操做還未結束以前，對其餘事務是不可見的，即一個事務內部的操做及使用的數據對其餘的併發事務是隔離的。鎖和多版本控制就符合隔離性。

相似與如今的共享文檔：我在編輯文檔未保存以前其餘人是不可見的。

D：Durability持久性

一旦事務提交，其所作的修改就會永久保存到數據庫中。

人也要學會持久，老子沒開車。好比健身，深蹲蹲一半怎麼行。

C：Consistency一致性

數據庫老是從一個一致性的狀態轉換到另一個一致性的狀態，也就是說在某個時間是A，另外一個時間是B。

全部事務對一個數據的讀取結果都是相同的，這是由原子性、隔離性、持久性共同保證的結果。

數據的完整性是經過其餘三個特性來保證的，包括原子性、隔離性、持久性，而這三個特性，又是經過 Redo/Undo 來保證的，爲了保證數據的完整性，提出來三個特性，這三個特性又是由同一個技術來實現的，因此理解 Redo/Undo 才能理解數據庫的本質。

 

隔離級別

READ UNCOMMITTED 未提交讀

事務所作的修改，即便未提交，對其餘事務也是可見的。事務能夠讀取未提交的數據，也稱爲髒讀。

也就是說能看見另外一我的正在編輯的內容是什麼，毫無隱私可言。

READ COMMITTED 提交讀，也稱不可重複讀

一個事務從開始直到提交以前，所做的修改對其餘事務是不可見的。也稱爲不可重複讀，由於執行屢次同樣的查詢，可能獲得不同的結果。

跟未提交讀正好相反，我只有保存了文檔，你才能看得見。

REPEATABLE READ 可重複讀

同一個事務中屢次讀取一樣的記錄的結果是同樣的。可能致使幻讀，在屢次讀取間隙中，可能有其它事務插入新的記錄，就會出現幻讀。

 

SERIALIZABLE 可串行化

最高隔離級別，強制事務串行執行，避免了幻讀的問題。

也就是事務必須一個一個排隊執行，沒有插隊的狀況。

併發事務問題

髒讀：

一個事務正在對一條記錄作修改，在這個事務完成並提交前，這條記錄的數據就處於不一致狀態；這時，另外一個事務也來讀取同一條記錄，若是不加控制，第二個事務讀取了這些「髒」數據，並據此作進一步的處理，就會產生未提交的數據依賴關係。這種現象被形象的叫做"髒讀"（Dirty Reads）。

所謂髒讀，就是說我沒提交別人都能看獲得事務，那麼後面我刪除掉編輯的內容的話他沒看，別人仍是覺得我編輯了內容。

不可重複讀

一個事務在讀取某些數據後的某個時間，再次讀取之前讀過的數據，卻發現其讀出的數據已經發生了改變、或某些記錄已經被刪除了！這種現象就叫做「 不可重複讀」（Non-Repeatable Reads）。

 

幻讀

一個事務按相同的查詢條件從新讀取之前檢索過的數據，卻發現其餘事務插入了知足其查詢條件的新數據，這種現象就稱爲「幻讀」（Phantom Reads）。

 

「注意」

不可重複讀和幻讀看起來很像，實際上是有差異的。

不可重複讀重點在於 UPDATA 和 DELETE，而幻讀的重點在於 INSERT

 

MVVC多版本控制

MVCC（Multi-Version Concurrency Control），行級鎖的一個變種，在不少狀況下避免了加鎖操做，開銷更低。

經過保存數據在某個時間點的快照來實現。便是無論執行多長時間，每一個事務看到的數據都是一致的。

根據事務開始時間不一樣，每一個事務對同一張表，同一時刻看到的數據多是不同的。

其實就是在高併發的訪問狀態下，對數據進行多版本控制，並經過事務的可見性來保證事務能看到本身應該看到的數據版本。

「那個多版本是如何生成的呢？」

每一次對數據庫的修改，都會在 Undo 日誌中記錄當前修改記錄的事務號及修改前數據狀態的存儲地址（即 ROLL_PTR），以便在必要的時候能夠回滾到老的數據版本。

InnoDB的MVCC，是經過在每行記錄後面保存兩個隱藏的列來實現的。兩列，一個保存了行的建立時間，一個保存了行的過時時間（或刪除時間），存儲的並非實際的時間值，而是系統版本號。每開始一個事務，系統版本號都會自動遞增。事務開始時刻的系統版本號會做爲事務的版本號，用來和查詢到的每行記錄的版本號進行比較。

MySQL 的 InnoDB 存儲引擎實現隔離級別的一種具體方式，用於實現「提交讀」和「可重複讀」這兩種隔離級別。而未提交讀隔離級別老是讀取最新的數據行，無需使用 MVCC。可串行化隔離級別須要對全部讀取的行都加鎖，單純使用 MVCC 沒法實現。

快照讀與當前讀

在 MVCC 併發控制中，讀操做能夠分爲兩類: 快照讀（Snapshot Read）與當前讀 （Current Read）。

「快照讀」：讀取的是記錄的可見版本（有多是歷史版本），不用加鎖。

「當前讀」：讀取的是記錄的最新版本，而且當前讀返回的記錄，都會加鎖，保證其餘事務不會再併發修改這條記錄。

注意：MVCC 只在 Read Commited 和 Repeatable Read 兩種隔離級別下工做。

「如何區分快照讀和當前讀呢？」

快照讀：簡單的 select 操做，屬於快照讀，不須要加鎖。

當前讀：特殊的讀操做，插入/更新/刪除操做，屬於當前讀，須要加鎖。

 

 

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