关于数据库系统原理的相关知识。

关于事务处理、并发一致性问题、封锁、隔离级别、多版本并发控制、关系数据库设计理论、ER图等等。 根据Github大神总结而来。

一、事务

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。

https://github.com/CyC2018/CS-Notes/raw/master/pics/185b9c49-4c13-4241-a848-fbff85c03a64.png

ACID

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。

回滚可以用回滚日志来实现,回滚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。

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。

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。

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。

使用重做日志来保证持久性。


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。

https://github.com/CyC2018/CS-Notes/raw/master/pics/6675d713-8b59-4067-ad16-fdd538d4bb43.png

AUTOCOMMIT

MySQL 默认采用自动提交模式。也就是说,如果不显式使用START TRANSACTION语句来开始一个事务,那么每个查询都会被当做一个事务自动提交。

二、并发一致性问题

在并发环境下,事务的隔离性很难保证,因此会出现很多并发一致性问题。

丢失修改

T1 和 T2 两个事务都对一个数据进行修改,T1 先修改,T2 随后修改,T2 的修改覆盖了 T1 的修改。

https://github.com/CyC2018/CS-Notes/raw/master/pics/88ff46b3-028a-4dbb-a572-1f062b8b96d3.png

读脏数据

T1 修改一个数据,T2 随后读取这个数据。如果 T1 撤销了这次修改,那么 T2 读取的数据是脏数据。

https://github.com/CyC2018/CS-Notes/raw/master/pics/dd782132-d830-4c55-9884-cfac0a541b8e.png

不可重复读

T2 读取一个数据,T1 对该数据做了修改。如果 T2 再次读取这个数据,此时读取的结果和第一次读取的结果不同。

https://github.com/CyC2018/CS-Notes/raw/master/pics/c8d18ca9-0b09-441a-9a0c-fb063630d708.png

幻影读

T1 读取某个范围的数据,T2 在这个范围内插入新的数据,T1 再次读取这个范围的数据,此时读取的结果和和第一次读取的结果不同。

https://github.com/CyC2018/CS-Notes/raw/master/pics/72fe492e-f1cb-4cfc-92f8-412fb3ae6fec.png

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October 25, 2018
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王誉睿
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