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2023-11-15
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事务篇

# 何为事务？

事务分为：分布式事务，数据库事务；

数据库事务：多个对数据库的操作构成一个整体逻辑，要么全部执行，要不全不执行；

START TRANSACTION;
SQL1,SQL2;
COMMIT;
1
2
3

# 事务四大特性

ACID

A(原子性)：事务是最小执行单位，要么全部完成，要么完全不起作用；

C(一致性)：事务前后，数据一致；

I(隔离性)：并发访问数据库，一个用户的事务不被其它事务干扰；

D(持久性)：事务提交后，对数据库里的数据是持久的；

AID是手段，C是目的；

如何保证？

原子性通过 undo log 来保证；

隔离性通过 MVCC 或 锁机制 来保证；

持久性通过 redo log 来保证；

一致性通过 原子性+隔离性+持久性来保证；

# 并发事务带来的问题？

  • 脏读：一个事务读到 另一个未提交事务修改过的数据 ；

    A事务读取到B事务未提交修改的数据，B后续还有可能回滚，所以A读取到一个脏数据；

  • 不可重复读：同一个事务多次读取同一个数据，前后读到的数据不一致；

  • 幻读：同一个事务查询符合查询条件的 记录数量，前后查询数量不一致；

# 事务隔离级别

  • 读未提交：一个事务未提交，修改的数据被其它事务看见；
  • 读已提交：只有事务提交，修改的数据才能被其他事务看见；
  • 可重复读：事务启动后，所有数据是一致的；（InnoDB默认）
  • 串行化：对记录加锁，多个事务执行这条记录时，发生读写冲突，后访问事务必须等前一个事务执行完成；

隔离级别如何实现？

读未提交：读取最新数据；

读已提交：在每条语句执行前，生成ReadView；

可重复读：启动事务时，生成ReadView，整个事务期间，都是用这个ReadView;

串行化：读写锁；

# 如何解决不可重复度？

  1. 设置事务隔离级别；
  2. 行级锁：select...for update语句防止其他事务修改数据；
  3. 乐观锁：读取数据之后，执行写操作之前，再次检查数据是否被其他事务修改；

# InnoDB可重复读如何解决幻读？

  • 快照读，通过MVCC解决了幻读；

    可重复读下，开启事务后，在执行第一个查询语句后，会创建一个Read View，后续的查询语句会利用这个Read View，通过这个Read View可以在undo log版本连找到事务开始时的数据，所以事务过程中每次查询的数据都是一样的，即使中途有其他事务插入了新纪录，是查询不出来这条数据；

  • 当前读，通过临键锁解决了幻读；

    其他事务在临键锁范围内插入一条记录，这个插入语句被阻塞；

# ReadView在MVCC如何工作？

ReadView 4个重要字段：

  1. creator_trx_id ：创建该 Read View 的事务的事务 id;
  2. m_ids : 在创建 Read View 时，当前数据库中「活跃事务」的事务 id 列表;
  3. min_trx_id ：在创建 Read View 时，当前数据库中「活跃事务」中事务 id 最小的事务，也就是 m_ids 的最小值;
  4. max_trx_id ：全局事务中最大的事务 id 值 + 1;

聚簇索引记录隐藏列：

  1. trx_id：当前事务的事务id；
  2. roll_pointer：指向undo版本链的指针；

创建Read View后，记录中trx_id的三种情况：

img

  • 如果记录的 trx_id 值小于 Read View 中的 min_trx_id 值，表示这个版本的记录是在创建 Read View 前已经提交的事务生成的，所以该版本的记录对当前事务可见;
  • 如果记录的 trx_id 值大于等于 Read View 中的 max_trx_id 值，表示这个版本的记录是在创建 Read View 后才启动的事务生成的，所以该版本的记录对当前事务不可见;
  • 如果记录的 trx_id 值在 Read View 的 min_trx_id 和 max_trx_id 之间，需要判断 trx_id 是否在 m_ids 列表中：
    1. 如果记录的 trx_id 在 m_ids 列表中，表示生成该版本记录的活跃事务依然活跃着（还没提交事务），所以该版本的记录对当前事务不可见;
    2. 如果记录的 trx_id 不在 m_ids列表中，表示生成该版本记录的活跃事务已经被提交，所以该版本的记录对当前事务可见;

# InnoDB可重复读可以完全解决幻读吗？

先快照读 后当前读；

  • T1 时刻：事务 A 先执行「快照读语句」：select * from t_test where id > 100 得到了 3 条记录。
  • T2 时刻：事务 B 往插入一个 id= 200 的记录并提交；
  • T3 时刻：事务 A 再执行「当前读语句」 select * from t_test where id > 100 for update 就会得到 4 条记录，此时也发生了幻读现象。

在开启事务之后，马上执行 select ... for update 这类当前读的语句，因为它会对记录加 next-key lock，从而避免其他事务插入一条新记录;

# 临键锁是否可以防止删除操作导致的幻读？

可以，删除语句陷入等待状态；

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