MySQL每日面试题———事务

Cfine
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1.什么是数据库事务

是一组逻辑操作单元，使得数据从一种状态转变为另外一种状态，从而保证数据的一致性

2.事务的四大特性

ACID

  • atomicity(原子性)是指事务是一个不可分割的状态，要么都成功，要么都失败
  • consistency(一致性)保证事务从一个合法的状态转为另外一个合法的状态，满足预定的约束的状态就为合法的状态(例如A给B转20,B+20 A-20 但他们俩的总额就为20，20就为他们的合法状态)
  • isolation(隔离性)即两个(多个)事务之间互不干扰
  • duration(持久性)即事务提交以后就永久保存在磁盘中

3.事务的隔离级别有哪些？MySQL的默认隔离级别是什么

  • READ_UNCOMMIT(读未提交)只解决了脏写的问题，但是在修改数据的时候，即使数据未提交，也可以从其他事务中读取到该未提交的数据，该级别会导致脏读、不可重复读、幻读的情况发生
  • READ_COMMITED(读已提交)读已提交，是指事务与事务之间只能读取到已经提交的数据，解决了脏读的问题，但是幻读，不可重复读的问题还是会发生
  • REPETABLE_READ(可重复读)解决了事务A读取一行数据的时候，事务B对该行数据进行修改并且提交，导致了事务A中两次读取数据的不一致的问题
  • SERIALIZABLE(串行化)解决了当事务A获取数据，但事务B在对该表进行插入操作，事务A中两次获取的数据不一致的问题。
  • MySQL的默认隔离级别是RR(可重复读)

4.为何选择RC数据库隔离级别？

  • RC隔离级别，解决了脏读的问题，但是不可重复读和幻读都没有解决，在并发性能上，RC的性能肯定是比可重复读和串行化要快得多
  • 因为在RC隔离级别下，加锁的过程只需要对修改的记录进行加锁。如果在RR隔离级别，那么还会引入GapLocks和临键锁导致加锁的范围可能扩大，从而会影响并发，还容易造成死锁，因为间隙锁和间隙锁是不冲突的

5.并发情况下，数据库存在哪一些一致性问题

脏写、脏读、不可重复读、幻读

6.四大隔离级别，都会存在哪些并发问题

  • READ_UNCOMMIT(读未提交)解决了脏写的问题，但是没有解决，脏读，不可重复读，幻读的问题
  • READ_COMMITED(读已提交)解决了脏读和脏写的问题，但是没有解决，不可重复读，幻读的问题
  • REPETABLE_READ(可重复读)解决了脏读，脏写，不可重复读的问题，该算法包含了间隙锁，锁定一个范围，所以也解决了幻读的问题
  • SERIALIZABLE(串行化)解决了脏读，脏写，不可重复读，幻读。

7.MySQL隔离级别是如何实现的

MySQL的隔离级别是通过MVCC和锁机制来实现的

  • RU的隔离级别最低，没有加锁，存在脏读的问题
  • RC和RR的隔离级别可以通过MVCC来实现
  • 串行化是通过加锁的机制来实现的，读加共享锁，写加排他锁，如果有未提交的事务正在修改某些行，所有select 这些行的语句都会阻塞

8.什么是MVCC，底层原理

MVCC只对RR、RC这两种隔离级别有效，是以一种乐观锁的方式解决并发问题 MVCC的实现是由这三部分组成ReadView、undo版本链、隐藏字段

  • undo版本链 每个事务对当前数据行进行修改，那么undo版本链就会生成一条原来的数据行，由回滚指针来指向
  • 隐藏字段
    • roll_pointer 回滚指针，指向对于当前数据行最新的一次修改
    • trx_id 事务id
    • row_id 如果没有申明主键且没有唯一约束的字段，那么就会自动生成一个row_id来作为主键
  • ReadView
    • creator_trx_id:创建这个ReadView的ID
    • trx_ids:表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务的id列表(一个数组)
    • up_limit_id:活跃事务中最小的事务ID
    • low_limit_id:表示生成ReadView时系统应该分配给下一个事务的id值。是系统最大的事务id值，并不是正在活跃的事务ID
  • ReadView的规则
    • 如果被访问版本的trx_id属性值与creator_trx_id值相同，意味着当前事务在访问它自己修改过的记录，所以该版本能够被当前事务访问
    • 如果被访问的版本的trx_id属性值小于ReadView中的up_limit_id,那么说明当前事务生成的ReadView已经被提交，所以该版本可以被当前事务访问
    • 如果被访问的版本trx_id属性值大于ReadView中的low_limit_id，那么说明该版本的事务在当前事务生成ReadView后才开启，所以该版本不可以被当前事务访问
    • 如果被访问的版本的trx_id属性值在ReadView的up_limit_id和low_limit_id之间，那就需要判断trx_id是否在trx_ids中。如果在，则说明创建ReadView的时候该版本的事务还是活跃的，所以不能访问；如果不在，则说明创建ReadView的时候该事务已经提交了，所以可以访问
  • MVCC整体操作流程 当查询一条记录的时候，系统如何通过MVCC找到它：
  1. 首先获取事务自己的版本号
  2. 获取ReadView
  3. 查询到的数据，然后与ReadView中数据行的版本号进行比较
  4. 如果不符合ReadView规则，就需要从undo log中获取历史快照
  5. 最后返回符合规则的数据

10.如何实现可重复读

MySQL的InnoDB引擎，在默认的RR隔离级别下，实现了可重复读和解决了幻读的问题，它通过临键锁算法实现了行锁，并且不允许在读已经提交的数据，所以解决了不可重复读的问题。另外，还包含了间隙锁，所以也解决了幻读的问题

11.如何解决幻读问题

MySQL的InnoDB引擎，在默认的RR隔离级别下，实现了可重复读和解决了幻读的问题，它通过临键锁算法实现了行锁，并且不允许在读已经提交的数据，所以解决了不可重复读的问题。另外，还包含了间隙锁，所以也解决了幻读的问题

12.MySQL事务如何回滚

  • ROLLBACK：要使用这个语句的最简形式，只需发出ROLLBACK。同样地，也可以写为ROLLBACK WORK，但是二者几乎是等价的。回滚会结束用户的事务，并撤销正在进行的所有未提交的修改。
  • ROLLBACK TO [SAVEPOINT] identifier ：这个语句与SAVEPOINT命令一起使用。可以把事务回滚到标记点，而不回滚在此标记点之前的任何工作。
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