事务
什么是事务
事务是一个任务集合，包含了一系列逻辑相关的任务；
事务能够做什么
保证一系列任务的正确执行，即ACID特性；
事务特性 ACID
事务必须遵循 ACID 特性。
ACID
- A（Atomicity）；原子性，即所有任务要么全部成功，要么全部失败；
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- 任意一个任务失败，都会导致事务失败；
- 提交成功意味着所有任务都执行成功；
- C（Consistency）；一致性，即数据在执行前和执行后应当是正确有效的，如A给B转账100元，事务执行完成后应该是B增加了100元，而A减少了100元，很大程度上需要应用层检测控制 （应用层控制） 。在事务执行前后，数据库的约束性条件没有被破坏（数据库层控制）
- I（Isolation）；隔离性，即事务之间不能有所影响；如事务1修改用户A，此时事务2删除用户B，如果没有隔离性，那么同时执行时两个事务可能有一个会出错；（通过并发控制锁实现）
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- 事务1操作数据A时，其他事务不能操作数据A；
- D（Durability）；持久性，即事务只要提交成功，那么数据一定不会丢失；（通过redo文件和恢复机制实现）
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- 提交成功意味着数据一定持久化保存了，即使系统崩溃；
如何保证原子性
通过undo log实现回滚，要么全部成功，要么全部失败。发生故障后，回滚之前的操作。
如何保证一致性
应用层保证。
如何保证隔离性
通过并发控制协议实现，不同的隔离级别下事务的可见性不同。
如何保证持久性
通过redo log实现，只要更新成功（事务提交成功），那么redo log必然生成，而更新成功后即使Buffer Poll未持久化，数据也会被重建。但如果更新失败（事务未提交或提交失败），那么redo log中关于当前事务的记录就不是完整的，需要后续回滚。
事务并发问题
数据管理系统会有多个用户同时使用，那么在使用过程中，如果多个用户同时操作时，那么可能会出现以下问题。
注意：本质上丢失修改和不可重复读是多线程并发读写问题；脏读是读取的不合法数据；
- 脏读（读了不可用的数据）；事务读取了其他事务未提交的数据，由于其他事务发生了回滚，导致数据不一致；（必须解决）
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- A=50
- 事务1修改了A=100；
- 事务2此时读取A=100；
- 事务1提交失败，回滚，此时A=50；
- 事务2返回，结果为A=100，但实际A=50，发生不一致；
- 幻读；范围读取多次，多次结果不一致；与不可重复读区别在于幻读是范围性的；
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- 事务1统计有10行；
- 其他事务插入了一行新数据；
- 事务1重新统计数据发现是11行；
- 由于多次统计数据不一致，发生了幻读；
- 不可重复读（多线程并发读写问题）；事务多次读取数据过程中，其他事务修改了数据导致事务多次读取数据不一致；
- 丢失更新（多线程并发写问题）；顾名思义，即事务修改的数据丢失了；（必须解决）
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- A=50；
- 事务1修改A=200；
- 事务2修改A=100；
- 事务1读取A=100，实际上事务1期望A=200，自身已经修改，但由于其他事务也修改了数据，因此发生了不一致；
事务隔离级别
通过并发控制协议实现了隔离性，基于此之上有多种隔离级别；
- 读未提交；一个未提交的事务对其他事务是可见的；会出现脏读问题；
- 读已提交；一个未提交的事务对其他事务是不可见的；解决了脏读的问题；
- 可重复读；保证一个事务多次读取结果一样；解决了不可重复读和丢失更新问题（写-写并发和读-写并发问题）；
- 串行化；所有事务都线性执行执行；解决了幻读问题（一个表同时只能一个事务执行）；性能非常低；
