数据库系统原理

事务

ACID

• 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

• 一致性（Consistency）

  • 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

• 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

• 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

并发一致性问题

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

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

  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

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

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。

锁

封锁粒度

• 行级锁
• 表级锁

锁类型

• 读写锁

  • 互斥锁

    • 简写为 X 锁，又称写锁

      • 一个事务对数据对象 A 加了 X 锁，就可以对 A 进行读取和更新。加锁期间其它事务不能对 A 加任何锁

  • 共享锁

    • 简写为 S 锁，又称读锁

      • 一个事务对数据对象 A 加了 S 锁，可以对 A 进行读取操作，但是不能进行更新操作。加锁期间其它事务能对 A 加 S 锁，但是不能加 X 锁

• 意向锁

  • 意向锁在原来的 X/S 锁之上引入了 IX/IS，IX/IS 都是表锁，用来表示一个事务想要在表中的某个数据行上加 X 锁或 S 锁

    • 一个事务在获得某个数据行对象的 S 锁之前，必须先获得表的 IS 锁或者更强的锁
    • 一个事务在获得某个数据行对象的 X 锁之前，必须先获得表的 IX 锁

锁协议

• 三级封锁协议

  • 一级封锁协议

    • 事务 T 要修改数据 A 时必须加 X 锁，直到 T 结束才释放锁

  • 二级封锁协议

    • 在一级的基础上，要求读取数据 A 时必须加 S 锁，读取完马上释放 S 锁

      • 可以解决读脏数据问题，因为如果一个事务在对数据 A 进行修改，根据 1 级封锁协议，会加 X 锁，那么就不能再加 S 锁了，也就是不会读入数据

  • 三级封锁协议

    • 在二级的基础上，要求读取数据 A 时必须加 S 锁，直到事务结束了才能释放 S 锁。

隔离级别

未提交读（READ UNCOMMITTED）

• 事务中的修改，即使没有提交，对其它事务也是可见的

提交读（READ COMMITTED）

• 一个事务只能读取已经提交的事务所做的修改

可重复读（REPEATABLE READ）

• 保证在同一个事务中多次读取同一数据的结果是一样的

可串行化（SERIALIZABLE）

• 强制事务串行执行，这样多个事务互不干扰，不会出现并发一致性问题

  • 该隔离级别需要加锁实现，因为要使用加锁机制保证同一时间只有一个事务执行，也就是保证事务串行执行

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