数据库-数据库系统原理

数据库-数据库系统原理

 

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简介:数据库-数据库系统原理。

一、事务 概念

事务指的是满足 ACID 特性的一组操作,可以通过 Commit 提交一个事务,也可以使用 Rollback 进行回滚。

ACID 1. 原子性(Atomicity)

事务被视为不可分割的最小单元,事务的所有操作要么全部提交成功,要么全部失败回滚。

回滚可以用回滚日志(Undo Log)来实现,回滚日志记录着事务所执行的修改操作,在回滚时反向执行这些修改操作即可。

2. 一致性(Consistency)

数据库在事务执行前后都保持一致性状态。在一致性状态下,所有事务对同一个数据的读取结果都是相同的。

3. 隔离性(Isolation)

一个事务所做的修改在最终提交以前,对其它事务是不可见的。

4. 持久性(Durability)

一旦事务提交,则其所做的修改将会永远保存到数据库中。即使系统发生崩溃,事务执行的结果也不能丢失。

系统发生崩溃可以用重做日志(Redo Log)进行恢复,从而实现持久性。与回滚日志记录数据的逻辑修改不同,重做日志记录的是数据页的物理修改。

事务的 ACID 特性概念简单,但不是很好理解,主要是因为这几个特性不是一种平级关系:

只有满足一致性,事务的执行结果才是正确的。

在无并发的情况下,事务串行执行,隔离性一定能够满足。此时只要能满足原子性,就一定能满足一致性。

在并发的情况下,多个事务并行执行,事务不仅要满足原子性,还需要满足隔离性,才能满足一致性。

事务满足持久化是为了能应对系统崩溃的情况。

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AUTOCOMMIT

MySQL 默认采用自动提交模式。也就是说,如果不显式使用 START TRANSACTION 语句来开始一个事务,那么每个查询操作都会被当做一个事务并自动提交。

二、并发一致性问题

在并发环境下,事务的隔离性很难保证,因此会出现很多并发一致性问题。

丢失修改

丢失修改指一个事务的更新操作被另外一个事务的更新操作替换。一般在现实生活中常会遇到,例如:T1 和 T2 两个事务都对一个数据进行修改,T1 先修改并提交生效,T2 随后修改,T2 的修改覆盖了 T1 的修改。

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读脏数据

读脏数据指在不同的事务下,当前事务可以读到另外事务未提交的数据。例如:T1 修改一个数据但未提交,T2 随后读取这个数据。如果 T1 撤销了这次修改,那么 T2 读取的数据是脏数据。

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不可重复读

不可重复读指在一个事务内多次读取同一数据集合。在这一事务还未结束前,另一事务也访问了该同一数据集合并做了修改,由于第二个事务的修改,第一次事务的两次读取的数据可能不一致。例如:T2 读取一个数据,T1 对该数据做了修改。如果 T2 再次读取这个数据,此时读取的结果和第一次读取的结果不同。

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幻影读

幻读本质上也属于不可重复读的情况,T1 读取某个范围的数据,T2 在这个范围内插入新的数据,T1 再次读取这个范围的数据,此时读取的结果和和第一次读取的结果不同。

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