事务(ACID)、并发一致性问题(丢失修改、读脏数据、不可重复读、幻影读)、封锁(封锁粒度、类型、协议、MySQL 隐式与显示锁定)

本文详细介绍了数据库事务的ACID特性,包括原子性、一致性、隔离性和持久性,并讨论了并发环境下可能出现的丢失修改、读脏数据、不可重复读和幻影读等问题。此外,还探讨了封锁机制,如封锁粒度、类型以及MySQL的隐式与显示锁定,以确保并发一致性。

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1. 事务

1.1 概念

事务指的是满足 ACID 特性的一组操作,可以通过 Commit 提交一个事务,也可以使用 Rollback 进行回滚。

1.2 ACID

1.2.1  原子性(Atomicity)

事务被视为不可分割的最小单元,事务的所有操作要么全部提交成功,要么全部失败回滚。

回滚可以用日志来实现,日志记录着事务所执行的修改操作,在回滚时反向执行这些修改操作即可。

1.2.2 一致性(Consistency)

数据库在事务执行前后都保持一致性状态。在一致性状态下,所有事务对一个数据的读取结果都是相同的。

1.2.3  隔离性(Isolation)

一个事务所做的修改在最终提交以前,对其它事务是不可见的。

1.2.4 持久性(Durability)

一旦事务提交,则其所做的修改将会永远保存到数据库中。即使系统发生崩溃,事务执行的结果也不能丢失。

可以通过数据库备份和恢复来实现,在系统发生崩溃时,使用备份的数据库进行数据恢复。

事务的 ACID 特性概念简单,但不是很好理解,主要是因为这几个特性不是一种平级关系:

  • 只有满足一致性,事务的执行结果才是正确的。
  • 在无并发的情况下,事务串行执行,隔离性一定能够满足。此时只要能满足原子性,就一定能满足一致性。
  • 在并发的情况下,多个事务并行执行,事务不仅要满足原子性,还需要满足隔离性,才能满足一致性。
  • 事务满足持久化是为了能应对数据库崩溃的情况。

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