java八股文面试[数据库]——MySQL中事务的特性

以你之姓@ 2024-03-26 23:22 100阅读 0赞

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 个特性，即所谓的 ACID：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。

###### 1）原子性 ######

原子性：事务作为一个整体被执行，包含在其中的对数据库的操作要么全部被执行，要么都不执行。

InnoDB存储引擎提供了**两种事务日志**：**redo** log(重做日志)和**undo** log(回滚日志)。其中redo log用于保证事务**持久性**；undo log则是事务**原子性和隔离性**实现的基础。

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每写一个事务,都会修改Buffer Pool,从而产生相应的Redo/Undo日志:

*  如果要回滚事务，那么就基于undo log来回滚就可以了，把之前对缓存页做的修改都给回滚了就可以了。
 *  如果事务提交之后，redo log刷入磁盘，结果MySQL宕机了，是可以根据redo log恢复事务修改过的缓存数据的。

实现**原子性**的关键，是当事务回滚时能够**撤销所有**已经成功执行的sql语句。

InnoDB 实现回滚，靠的是undo log ：当事务对数据库进行修改时，InnoDB 会生成对应的undo log ；如果事务执行失败或调用了rollback ，导致事务需要回滚，便可以利用undo log中的信息将数据回滚到修改之前的样子。

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###### 2）一致性 ######

一致性：事务应确保数据库的状态从一个一致状态转变为另一个一致状态。*一致状态*的含义是数据库中的数据应满足完**整性约束**。

*  **约束一**致性：创建表结构时所指定的**外键、唯一索引**等约束。
 *  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**共同保证的结果**，而不是单单依赖于某一种技术。

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###### 3）**隔离性** ######

隔离性：指的是一个事务的执行**不能被其他事务干扰**，即一个事务内部的操作及使用的数据对其他的并发事务是隔离的。

不考虑隔离性会引发的问题:

*  **脏读** : 一个事务读取到了另一个事务修改但未提交的数据。
 *  **不可重复读**: 一个事务中多次读取同一行记录的**结果不一致**，后面读取的跟前面读取的结果不一致。
 *  **幻读** : 一个事务中多次按**相同条件查询**，结果不一致。后续查询的结果和面前查询结果不同，**多了或少了几行记录**。

数据库事务的隔离级别有4个，由低到高依次为Read uncommitted 、Read committed、Repeatable read 、Serializable ，这四个级别可以逐个解决脏读 、不可重复读 、幻读 这几类问题。

4）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改变就应该是永久性的，后续的操作或故障不应该对其有任何影响，不会丢失。

MySQL 事务的持久性保证依赖的日志文件: `redo log`

*  redo log 也包括两部分：一是内存中的日志缓冲(redo log **buffer**)，该部分日志是**易失性**的；二是磁盘上的重做日志文件(redo log **file**)，该部分日志是持久的。redo log是物理日志，记录的是数据库中物理页的情况 。
 *  当数据发生修改时，InnoDB不仅会修改Buffer Pool中的数据，也会在redo log buffer记录这次操作；当事务提交时，会对redo log buffer进行刷盘，记录到redo log file中。如果MySQL宕机，重启时可以读取redo log file中的数据，对数据库进行恢复。这样就不需要每次提交事务都实时进行**刷脏**了。

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5）ACID总结

*  事务的持久化是为了应对系统崩溃造成的**数据丢失**.
 *  只有保证了事务的一致性，才能保证执行结果的正确性
 *  在**非并发状态下**，事务间天然保证隔离性，因此只需要保证事务的原子性即可保证一致性.
 *  在并发状态下，需要**严格保证**事务的原子性、隔离性。

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知识来源：马士兵教育

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