数据库复习

四大特性

• 原子性：事务内包含的所有操作要么全部成功，要么全部失败回滚；实现：日志，将所有的更新操作全部写入日志当中，若因为一些系统奔溃/断电等原因导致事务中的部分更新操作已经执行，部分操作未执行，则通过回溯日志，将操作回滚，使系统保证原子性以及一致性；
• 一致性：不管任何时间有少个并发的事务，系统也必须保持一致；
• 隔离性：多个并发的事务的操作，在同一时间只能有一个事务执行（即串行的执行）；
• 持久性：事务正确执行后，事务中对数据的操作不会回滚；

四大隔离级别

1. 读未提交（Read Uncommitted）
   此隔离级别容易出现数据的脏读（读到未提交的数据）。

2. 读已提交（Read Committed）
   此隔离级别避免了脏读，但是会造成不可重复读。
   不可重复读：在一个事务内，多次读同一数据，在事务还没有结束时，另一个事务对该数据进行了修改，导致两次读到的数据不同。

3. 可重复读（Repeatable Read）

此隔离级别避免了不可重复读，但可能会造成幻读。
幻读：在一个事务内，前后查询同一范围内的数据，发现前后两次查询的数据不一样。

4. 可串行化（Serialzable）

最高的事务隔离级别，在此级别下，事务顺序执行，不仅可以避免脏读，不可重复读，还避免了幻读，但是，性能很低，代价高昂，一般很少使用。

MVCC原理

它的实现依赖于隐式字段、undo日志、快照读&当前读、Read View。

1. 隐式字段

每一行记录都有两个隐藏列DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR，如果表中没有主键和非NULL唯一键时，则还会有第三个隐藏的主键列DB_ROW_ID。

• DB_TRX_ID，记录每一行最近一次修改（修改/更新）它的事务ID，大小为6字节；
• DB_ROLL_PTR，这个隐藏列就相当于一个指针，指向回滚段的undo日志，大小为7字节；
• DB_ROW_ID，单调递增的行ID，大小为6字节；

2. undo 日志

• 事务未提交的时候，修改数据的镜像（修改前的旧版本），存到undo日志里。以便事务回滚时，恢复旧版本数据，撤销未提交事务数据对数据库的影响。
• undo日志是逻辑日志。可以这样认为，当delete一条记录时，undo log中会记录一条对应的insert记录，当update一条记录时，它记录一条对应相反的update记录。
• 存储undo日志的地方，就是回滚段。

3. 快照读和当前读

• 快照读：读取的是记录数据的可见版本（有旧的版本），不加锁,普通的select语句都是快照读。
• 当前读：读取的是记录数据的最新版本，显示加锁的都是当前读。

4. Read View

Read View就是事务执行快照读时，产生的读视图。
事务执行快照读时，会生成数据库系统当前的一个快照，记录当前系统中还有哪些活跃的读写事务，把它们放到一个列表里。
Read View主要是用来做可见性判断的，即判断当前事务可见哪个版本的数据~

• m_ids:当前系统中那些活跃的读写事务ID,它数据结构为一个List。
• min_limit_id:m_ids事务列表中，最小的事务ID
• max_limit_id:m_ids事务列表中，最大的事务ID

如果DB_TRX_ID < min_limit_id，表明生成该版本的事务在生成ReadView前已经提交(因为事务ID是递增的)，所以该版本可以被当前事务访问。
如果DB_TRX_ID > m_ids列表中最大的事务id，表明生成该版本的事务在生成ReadView后才生成，所以该版本不可以被当前事务访问。
如果 min_limit_id <= PDB_TRX_ID <= max_limit_id,需要判断m_ids.contains(DB_TRX_ID)，如果在，则代表Read View生成时刻，这个事务还在活跃，还没有Commit，你修改的数据，当前事务也是看不见的；如果不在，则说明，你这个事务在Read View生成之前就已经Commit了，修改的结果，当前事务是能看见的。

mysql隔离级别的实现原理

1. 读未提交

采取读不加锁原理。

• 事务读不加锁，不阻塞其他事务的读和写
• 事务写阻塞其他事务写，但不阻塞其他事务读；

2. 已提交读
   已提交读就是在每次读数据的时候产生ReadView。
   参考这个链接
3. 可重复读

可重复读就是在第一次读取数据的时候产生ReadView。

4. 避免幻读

InnoDB避免幻读的方法就是在索引上加入Next-Key Locking。
5. 串行化

读加共享锁，写加排他锁，读写互斥。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。