事务

事务概念

事务的四大特性（ACID）：

• 原子性：所有操作要么全部执行，要么全部不执行。
• 一致性：事务执行之前和执行之后数据库的完整性没有被破坏。
• 隔离性：多个事务之间不会相互影响。
• 持久性：事务一旦提交，对数据库的修改就是永久性的，即使系统崩溃。

事务从活动状态开始，当完成最后一条语句后，事务就进入了部分提交状态。此时，事务已经完成，但对数据库的修改还没有提交，仍有可能失败。在成功写入修改后，就进入提交状态。

如果事务执行失败，为了保证原子性，则需要执行事务的回滚，恢复事务执行前的状态，即事务中止。通常的做法是维护一个日志，记录事务对数据库的修改。

事务的隔离级别：

• 可串行化：事务串行执行；
• 可重复读：只允许读取已提交的数据，而且在一个事务两次读取一个数据项期间，其他事务不得更新该数据；
• 读已提交：只允许读取已提交的数据，但不要求可重复读。比如，在一个事务两次读取一个数据项期间，另一个事务更新了该数据并提交；
• 读未提交：允许读取未提交的数据。

以上级别都不允许脏写，即如果一个数据项已被另一个尚未提交或中止的事务写入，则不允许对该数据项执行写操作。

并发控制

锁

• 共享锁 S（Shared Lock）：如果一个事务获得了一个数据项的共享锁，则该事务可以读但不可以写，其他事务可以读取该数据项，也不能修改；
• 排他锁 X（Exclusive Lock）：如果一个事务获得了一个数据项的排他锁，则该事务既可读也可写，其他事务不能读取该数据项，也不能修改。

共享锁和共享锁是相容的，而排他锁和排他锁是互斥的。在任何时候，一个数据项上可同时有被不同事务持有的多个共享锁，而排他锁的请求必须等待所有共享锁的释放。

在事务 T 获得了某个数据项的共享锁后，另一个事务 T1 试图获得该数据项的排他锁，T1 必须等待 T 释放共享锁，但如果不停有其他事务申请对该数据项的共享锁，那么 T1 可能一直获取不到排他锁，这称为饿死。避免饿死的方式时，只有满足以下条件，才能通过事务 T 对数据项的 M 型锁申请：

1. 在该数据项上不存在持有与 M 型锁冲突的锁的其他事务；
2. 在该数据项上不存在等待加锁且先于事务 T 申请加锁的事务。

多粒度锁

当事务对树上一个结点显式地加上锁时，该事物也给该结点的全部后代隐式地加上了同类型的锁。

问题在于，当申请给某个结点加锁时，需要先判断其子结点是否持有冲突的锁。为了更快地判断锁冲突，在对一个结点显式地加锁前，需要对该结点的祖先结点加上意向锁（Intention Lock）。

	IS	IX	S	SIX	X
IS	兼容	兼容	兼容	兼容	不兼容
IX	兼容	兼容	不兼容	不兼容	不兼容
S	兼容	不兼容	兼容	不兼容	不兼容
SIX	兼容	不兼容	不兼容	不兼容	不兼容
X	不兼容	不兼容	不兼容	不兼容	不兼容

MySQL 中的加锁级别分为表锁、页锁和行锁。其中，意向锁和行锁不会互斥，只可能和表级锁互斥。

删除和插入

在删除一个数据项前，先在该数据项上请求排他锁。

在插入一个数据项时，在新创建的数据项上加排他锁。

参考

• 数据库系统概念. 原书第 6 版. 第四部分.