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ACID 个性

在关系型数据库管理系统中，一个逻辑工作单元要成为事务，必须满足这 4 个个性，即所谓的 ACID：

原子性（Atomicity）一致性（Consistency）隔离性（Isolation）持久性（Durability）

原子性
原子性：事务是一个原子操作单元，其对数据的批改，要么全都执行，要么全都不执行。

批改 —> Buffer Pool 批改 —> 刷盘。可能会有上面两种状况：

• 事务提交了，如果此时 Buffer Pool 的脏页没有刷盘，如何保障批改的数据失效？Redo
• 如果事务没提交，然而 Buffer Pool 的脏页刷盘了，如何保障不该存在的数据撤销？Undo

每一个写事务，都会批改 BufferPool，从而产生相应的 Redo/Undo 日志，在 Buffer Pool 中的页被刷到磁盘之前，这些日志信息都会先写入到日志文件中，如果 Buffer Pool 中的脏页没有刷胜利，此时数据库挂了，那在数据库再次启动之后，能够通过 Redo 日志将其复原进去，以保障脏页写的数据不会失落。如果脏页刷新胜利，此时数据库挂了，就须要通过 Undo 来实现了。

持久性
持久性：指的是一个事务一旦提交，它对数据库中数据的扭转就应该是永久性的，后续的操作或故障不应该对其有任何影响，不会失落。

一个“提交”动作触发的操作有：binlog 落地、发送 binlog、存储引擎提交、flush_logs，check_point、事务提交标记等。这些都是数据库保障其数据完整性、持久性的伎俩

隔离性
隔离性：指的是一个事务的执行不能被其余事务烦扰，即一个事务外部的操作及应用的数据对其余的并发事务是隔离的。

InnoDB 反对的隔离性有 4 种，隔离性从低到高别离为：读未提交、读提交、可反复读、可串行化。锁和多版本控制（MVCC）技术就是用于保障隔离性的。

一致性
一致性：指的是事务开始之前和事务完结之后，数据库的完整性限度未被毁坏。一致性包含两方面的内容，别离是束缚一致性和数据一致性。

• 束缚一致性：创立表构造时所指定的外键、Check、惟一索引等束缚，惋惜在 MySQL 中不反对 Check。
• 数据一致性：是一个综合性的规定，因为它是由原子性、持久性、隔离性独特保障的后果，而不是单单依赖于某一种技术。

一致性也能够了解为数据的完整性。数据的完整性是通过原子性、隔离性、持久性来保障的，而这 3 个个性又是通过 Redo/Undo 来保障的。(先写日志，再写磁盘)
逻辑上的一致性，包含惟一索引、外键束缚、check 束缚，这属于业务逻辑领域。

事务管制的演进

并发事务
事务并发解决可能会带来一些问题，比方：更新失落、脏读、不可反复读、幻读等。

更新失落
    当两个或多个事务更新同一行记录，会产生更新失落景象。能够分为回滚笼罩和提交笼罩。回滚笼罩：一个事务回滚操作，把其余事务已提交的数据给笼罩了。提交笼罩：一个事务提交操作，把其余事务已提交的数据给笼罩了。脏读
    一个事务读取到了另一个事务批改但未提交的数据。不可反复读
    一个事务中屡次读取同一行记录不统一，前面读取的跟后面读取的不统一。幻读
    一个事务中屡次按雷同条件查问，后果不统一。后续查问的后果和背后查问后果不同，多了或少了几行记录

排队
最简略的办法，就是齐全程序执行所有事务的数据库操作，不须要加锁，简略的说就是全局排队。序列化执行所有的事务单元，数据库某个时刻只解决一个事务操作，特点是强一致性，解决性能低。

排他锁
引入锁之后就能够反对并发处理事务，如果事务之间波及到雷同的数据项时，会应用排他锁，或叫互斥锁，先进入的事务独占数据项当前，其余事务被阻塞，期待后面的事务开释锁。
在整个事务 1 完结之前，锁是不会被开释的，所以，事务 2 必须等到事务 1 完结之后开始。

读写锁
读和写操作：读读、写写、读写、写读。
读写锁就是进一步细化锁的颗粒度，辨别读操作和写操作，让读和读之间不加锁，这样两个读事务就能够同时被执行了
读写锁，能够让读和读并行，而读和写、写和读、写和写这几种之间还是要加排他锁。

MVCC
多版本控制 MVCC，也就是 Copy on Write 的思维。MVCC 除了反对读和读并行，还反对读和写、写和读的并行，但为了保障一致性，写和写是无奈并行的

在事务 1 开始写操作的时候会 copy 一个记录的正本，其余事务读操作会读取这个记录正本，因而不会影响其余事务对此记录的读取，实现写和读并行。

MVCC 概念

MVCC（Multi Version Concurrency Control）被称为多版本控制，是指在数据库中为了实现高并发的数据拜访，对数据进行多版本解决，并通过事务的可见性来保障事务能看到本人应该看到的数据版本。多版本控制很奇妙地将稀缺资源的独占互斥转换为并发，大大提高了数据库的吞吐量及读写性能。

如何生成的多版本？每次事务批改操作之前，都会在 Undo 日志中记录批改之前的数据状态和事务号，该备份记录能够用于其余事务的读取，也能够进行必要时的数据回滚。

MVCC 最大的益处是读不加锁，读写不抵触。在读多写少的零碎利用中，读写不抵触是十分重要的，极大的晋升零碎的并发性能，这也是为什么现阶段简直所有的关系型数据库都反对 MVCC 的起因，不过目前 MVCC 只在 Read Commited 和 Repeatable Read 两种隔离级别下工作。

在 MVCC 并发管制中，读操作能够分为两类: 快照读（Snapshot Read）与以后读（Current Read）。

快照读：读取的是记录的快照版本（有可能是历史版本），不必加锁。（select）以后读：读取的是记录的最新版本，并且以后读返回的记录，都会加锁，保障其余事务不会再并发批改这条记录。（select... for update 或 lock in share mode，insert/delete/update）

MVCC 曾经实现了读读、读写、写读并发解决，如果想进一步解决写写抵触，能够采纳上面两种计划：

乐观锁
乐观锁

事务隔离级别

读未提交
Read Uncommitted 读未提交：解决了回滚笼罩类型的更新失落，但可能产生脏读景象，也就是可能读取到其余会话中未提交事务批改的数据。

已提交读
Read Committed 读已提交：只能读取到其余会话中曾经提交的数据，解决了脏读。但可能产生不可反复读景象，也就是可能在一个事务中两次查问后果不统一。

可反复度
Repeatable Read 可反复读：解决了不可反复读，它确保同一事务的多个实例在并发读取数据时，会看到同样的数据行。不过实践上会呈现幻读，简略的说幻读指的的当用户读取某一范畴的数据行时，另一个事务又在该范畴插入了新行，当用户在读取该范畴的数据时会发现有新的幻影行。

可串行化
Serializable 串行化：所有的增删改查串行执行。它通过强制事务排序，解决互相抵触，从而解决幻度的问题。这个级别可能导致大量的超时景象的和锁竞争，效率低下。

数据库的事务隔离级别越高，并发问题就越小，然而并发解决能力越差（代价）。读未提交隔离级别最低，并发问题多，然而并发解决能力好。当前应用时，能够依据零碎特点来抉择一个适合的隔离级别，比方对不可反复读和幻读并不敏感，更多关怀数据库并发解决能力，此时能够应用 Read Commited 隔离级别。

事务隔离级别，针对 Innodb 引擎，反对事务的性能。像 MyISAM 引擎没有关系。

事务隔离级别和锁的关系
1）事务隔离级别相当于事务并发管制的整体解决方案，实质上是对锁和 MVCC 应用的封装，暗藏了底层细节。
2）锁是数据库实现并发管制的根底，事务隔离性是采纳锁来实现，对相应操作加不同的锁，就能够避免其余事务同时对数据进行读写操作。
3）对用户来讲，首先抉择应用隔离级别，入选用的隔离级别不能解决并发问题或需要时，才有必要在开发中手动的设置锁。

MySQL 默认隔离级别：可反复读
Oracle、SQLServer 默认隔离级别：读已提交

个别应用时，倡议采纳默认隔离级别，而后存在的一些并发问题，能够通过乐观锁、乐观锁等实现解决。

MySQL 隔离级别管制

MySQL 默认的事务隔离级别是 Repeatable Read，查看 MySQL 以后数据库的事务隔离级别命令如下：

show variables like 'tx_isolation';
或者
select @@tx_isolation;

设置事务隔离级别能够如下命令：

set tx_isolation='READ-UNCOMMITTED'; 
set tx_isolation='READ-COMMITTED'; 
set tx_isolation='REPEATABLE-READ'; 
set tx_isolation='SERIALIZABLE';