數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)
什么是數(shù)據(jù)庫(kù)的事務(wù)谴古？
數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)（transaction）是訪問并發(fā)可能操作各種數(shù)據(jù)項(xiàng)的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作序列掰担，這次操作要么全部執(zhí)行带饱，要么全部不執(zhí)行,是一個(gè)不可分割的工作單位勺疼，事務(wù)由事務(wù)開始與事務(wù)結(jié)束之間執(zhí)行的全書數(shù)據(jù)庫(kù)操作組成捏鱼。

事務(wù)的四大特性是什么穷躁？
原子性：原子性是指包含事務(wù)的操作要么全部執(zhí)行成功问潭，要么全部失敗回滾狡忙。
一致性：一致性是指事務(wù)在執(zhí)行前后狀態(tài)是一致的
隔離性：一個(gè)事務(wù)進(jìn)行的修改在最終提交之前灾茁，對(duì)其他的事務(wù)是不可見的
持久性: 數(shù)據(jù)一旦提交，其所作的修改將永久地保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中

數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)的一致性問題禀挫？
當(dāng)多個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時(shí)语婴，可能會(huì)出現(xiàn)以下問題:
臟讀：事務(wù)A更新了數(shù)據(jù)砰左，但還沒有提交场航，這時(shí)事務(wù)B讀取到事務(wù)A更新后的數(shù)據(jù)溉痢，然后事務(wù)A回滾了适室，事務(wù)B讀取到的數(shù)據(jù)就成為了臟數(shù)據(jù)。
不可重復(fù)讀：事務(wù)A對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多次讀取蔬螟，事務(wù)B在事務(wù)A多次讀取的過程中執(zhí)行了更新操作并提交了旧巾，導(dǎo)致事務(wù)A多次讀取到的數(shù)據(jù)并不一致鲁猩。
幻讀：事務(wù)A在讀取數(shù)據(jù)后罢坝，事務(wù)B向事務(wù)A讀取的數(shù)據(jù)中插入了幾條數(shù)據(jù)，事務(wù)A再次讀取數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)多了幾條數(shù)據(jù)男应，和之前讀取的數(shù)據(jù)不一致

數(shù)據(jù)庫(kù)的隔離級(jí)別有哪些沐飘？
未提交讀：一個(gè)事務(wù)在提交前牲迫，他的修改對(duì)其他事務(wù)是可見的
提交讀：一個(gè)事務(wù)提交之后盹憎，他的修改才能被其他事務(wù)看到
可重復(fù)讀： 在同一個(gè)事務(wù)中多次讀取到的數(shù)據(jù)是一致的
串行化：需要加鎖實(shí)現(xiàn)，會(huì)強(qiáng)制事務(wù)串行執(zhí)行

隔離級(jí)別 臟讀 不可重復(fù)讀 幻讀
未提交讀 允許 允許 允許
提交讀 不允許 允許 允許
可重復(fù)讀 不允許 不允許 允許
串行化 不允許 不允許 不允許

mysql 默認(rèn)的隔離級(jí)別是 可重復(fù)讀

隔離級(jí)別是如何實(shí)現(xiàn)的？
事務(wù)的隔離機(jī)制主要是依靠鎖機(jī)制和MVCC（多版本并發(fā)控制）實(shí)現(xiàn)的奶稠，提交讀和可重復(fù)讀可以通過MVCC實(shí)現(xiàn)锌订，串行化可以通過鎖機(jī)制實(shí)現(xiàn)

什么是MVCC？
MVCC( multiple version concurrent control )是一種控制并發(fā)的方法啦辐，主要用來提高數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)性能

在了解MVCC時(shí)應(yīng)該先了解當(dāng)前讀和快照讀
當(dāng)前讀：讀取的是數(shù)據(jù)庫(kù)的最新版本芹关，并且在讀取時(shí)保證其他事務(wù)不會(huì)修改當(dāng)前的記錄侥衬，所以會(huì)對(duì)讀取的數(shù)據(jù)加鎖跑芳。
快照讀：不加鎖的讀取操作即為快照讀博个，使用MVCC來讀取快照中的數(shù)據(jù)，避免加鎖帶來的性能損耗

可以看到MVCC的作用是在不加鎖的情況下往堡，解決數(shù)據(jù)讀寫沖突問題，并且解決臟讀养葵、幻讀、不可重復(fù)讀等問題佃蚜，但是不能解決丟失修改問題谐算。

MVCC的實(shí)現(xiàn)原理：
版本號(hào)：
系統(tǒng)版本號(hào)：是一個(gè)自增的ID，每開啟一個(gè)事務(wù)斤儿，系統(tǒng)版本號(hào)都會(huì)自增
事務(wù)版本號(hào)：事務(wù)版本號(hào)就是事務(wù)開始時(shí)的系統(tǒng)版本號(hào)往果，可以通過事務(wù)版本號(hào)的大小判斷事務(wù)的時(shí)間順序
行記錄隱藏的列
DB_ROW_ID：所需空軍6byte陕贮，隱含的自增ID潘飘，用來生產(chǎn)聚簇索引，如果數(shù)據(jù)表沒有指定的聚簇索引戈擒，InnoDB會(huì)利用這個(gè)隱藏的id 創(chuàng)建聚簇索引
DB_TRX_ID：所需空間6byte,最近修改的事務(wù)ID筐高，記錄創(chuàng)建這條記錄或最后一次修改這條記錄的事務(wù)ID
DB_Roll_PTR： 所需空間7byte,回滾指針现喳，指向這條記錄的上一個(gè)版本

undo日志
mvcc做使用到的快照會(huì)存儲(chǔ)到Undo日志中，該日志通過回滾指針將一個(gè)一個(gè)數(shù)據(jù)行的所有快照連接起來冰单。

在重復(fù)讀的隔離級(jí)別下诫欠，innodb的工作流程：
SELECT
作為查詢結(jié)果要滿足兩個(gè)條件：
當(dāng)前事務(wù)所要查詢的數(shù)據(jù)行快照的創(chuàng)建版本號(hào)必須小于當(dāng)前事務(wù)的版本號(hào)，這樣做的目的是保證當(dāng)前事務(wù)讀取的數(shù)據(jù)行的快照要么在當(dāng)前事務(wù)開始前就已經(jīng)存在轿偎，要么就是當(dāng)前事務(wù)自身插入或者修改過的
當(dāng)前事務(wù)所要讀取的數(shù)據(jù)行快照的刪除版本號(hào)必須大雨當(dāng)前事務(wù)的版本號(hào)被廓，如果是小于等于的話嫁乘，表示該數(shù)據(jù)行快照已經(jīng)被刪除，不能讀取
INSERT
將當(dāng)前系統(tǒng)版本號(hào)作為數(shù)據(jù)行快照的創(chuàng)建版本號(hào)
DELETE
將當(dāng)前系統(tǒng)版本號(hào)作為數(shù)據(jù)行快照的刪除版本號(hào)
UPDATE
保存當(dāng)前系統(tǒng)版本號(hào)為更新前數(shù)據(jù)行快照創(chuàng)建的行版本號(hào)仓蛆，并保存當(dāng)前系統(tǒng)版本號(hào)為更新后的數(shù)據(jù)行快照的刪除版本號(hào)看疙，其實(shí)就是能庆，先刪除在插入即為更新

總計(jì)一下，MVCC的作用就是在避免枷鎖的情況下相味，最大限度的解決讀寫并發(fā)沖突的問題丰涉，他可以實(shí)現(xiàn)提交讀和可重復(fù)讀的兩個(gè)隔離級(jí)一死。

數(shù)據(jù)庫(kù)的鎖

什么是數(shù)據(jù)庫(kù)的鎖傻唾？

當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)有并發(fā)事務(wù)的時(shí)候，保證數(shù)據(jù)訪問順序的機(jī)制稱之為鎖機(jī)制
數(shù)據(jù)庫(kù)的鎖與隔離級(jí)別的關(guān)系伪煤？
隔離級(jí)別 實(shí)現(xiàn)方式
未提交讀 總是讀取最新的數(shù)據(jù)抱既，無需加鎖
提交讀 讀取數(shù)據(jù)時(shí)加共享鎖扁誓，讀取數(shù)據(jù)后釋放共享鎖
可重復(fù)讀 讀取數(shù)據(jù)時(shí)加共享鎖，事務(wù)結(jié)束后釋放共享鎖
串行化 鎖定整個(gè)范圍健足删，一直持有鎖到事務(wù)結(jié)束

數(shù)據(jù)庫(kù)鎖的類型有哪些失受？
按照鎖的粒度可以將mysql鎖分為三種：

mysql 鎖級(jí)別 資源開銷 加速鎖速度 是否會(huì)出現(xiàn)死鎖 鎖的粒度 并發(fā)度

表級(jí)鎖 小 快 不會(huì) 大 低

行級(jí)鎖 大 慢 會(huì) 小 高

頁(yè)面鎖 一般 一般 不會(huì) 一般 一般

Myisam 默認(rèn)采用表級(jí)鎖贱纠，innoDB默認(rèn)采用行級(jí)鎖
從鎖的類別上區(qū)別可以分為共享鎖和排他鎖

共享鎖：共享鎖又稱讀鎖响蕴，簡(jiǎn)稱為S鎖浦夷，一個(gè)事務(wù)對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加了S鎖辜王，可以對(duì)這個(gè)對(duì)象進(jìn)行讀去操作呐馆，但不能進(jìn)行更新操作，并且在加鎖期間其他事務(wù)只能對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加S鎖续膳，不能加X鎖收班。
排他鎖：排他鎖又稱為寫鎖，簡(jiǎn)稱X鎖社付，一個(gè)事務(wù)對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象加了X鎖邻耕，可以對(duì)這個(gè)對(duì)象進(jìn)行讀取和更新操作兄世，加鎖期間碘饼，其他事務(wù)不能對(duì)該數(shù)據(jù)對(duì)象晉西加X鎖或S鎖

mysql 中InnoDB 引擎的行鎖模式及其是如何實(shí)現(xiàn)的

行鎖模式

在存在行鎖和表鎖的情況下悲伶，一個(gè)事務(wù)想對(duì)某個(gè)表加X鎖時(shí)麸锉，需要先檢查是否有其他事務(wù)對(duì)這個(gè)表加了鎖或?qū)@個(gè)表的某一行加了鎖花沉，對(duì)表的每一行都進(jìn)行檢測(cè)一次是非常低效率的碱屁，為了解決這種問題蛾找，實(shí)現(xiàn)多粒度鎖機(jī)制打毛，InnDB還有兩種內(nèi)部使用的意向鎖幻枉，兩種意向鎖都是表鎖。
意向共享鎖：簡(jiǎn)稱IS鎖胰挑，一個(gè)事務(wù)打算給數(shù)據(jù)行加共享鎖前必須先獲得該表的IS鎖
意向排他鎖：簡(jiǎn)稱IX鎖瞻颂，一個(gè)事務(wù)打算給數(shù)據(jù)行加排他鎖前必須先獲得該表的IX鎖

有了意向鎖蘸朋，一個(gè)事務(wù)想對(duì)某個(gè)表加X鎖藕坯，只要檢查是否有其他事務(wù)對(duì)這個(gè)表加了X/IX/S/IS鎖即可噪沙。

行鎖的實(shí)現(xiàn)方式：INnDB 行鎖主要分三種情況：
對(duì)索引加鎖
對(duì)索引之間的間隙正歼，第一條記錄前的間隙或最后一條后的間隙加鎖
前兩中放入組合局义，對(duì)記錄及前面的間隙枷鎖
innoDB 行鎖的特性：如果不通過索引條件檢索數(shù)據(jù)喜爷，那么innoDB將對(duì)表中所有記錄加鎖，實(shí)際產(chǎn)生的效果和表鎖一樣
MVCC不能解決幻讀問題术幔，在可重復(fù)讀隔離級(jí)別下诅挑，使用MVCC +Next-key Locks可以解決幻讀問題

什么是數(shù)據(jù)庫(kù)的樂觀鎖和悲觀鎖拔妥，如何實(shí)現(xiàn)没龙？

樂觀鎖兜畸；系統(tǒng)假設(shè)數(shù)據(jù)的更新在大多數(shù)時(shí)候不會(huì)產(chǎn)生沖突的，所以數(shù)據(jù)庫(kù)只在更新數(shù)據(jù)操作提交的時(shí)候?qū)?shù)據(jù)檢測(cè)沖突煞躬，如果存在沖突恩沛，則更新數(shù)據(jù)失敗

樂觀鎖實(shí)現(xiàn)方式：一般通過版本號(hào)和CAS 算法實(shí)現(xiàn)

悲觀鎖：假定會(huì)發(fā)生沖突雷客，屏蔽一切可能違反數(shù)據(jù)完整性的操作搅裙，通俗講就是每次去拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都認(rèn)為別人會(huì)修改部逮，所以每次都在拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都會(huì)上鎖兄朋。

悲觀鎖的實(shí)現(xiàn)方式： 通過數(shù)據(jù)庫(kù)的鎖機(jī)制實(shí)現(xiàn)，對(duì)查詢語(yǔ)句添加 for updata

什么死鎖怜械？如何避免颅和？

死鎖是指兩個(gè)或者兩個(gè)以上的進(jìn)程在執(zhí)行過程中傅事，由于競(jìng)爭(zhēng)資源或者由于彼此通信而早造成的一種阻塞現(xiàn)象，在mysql 中峡扩，Myisam是一次獲取所需的全部鎖蹭越，要么全部滿足，要么全部等待有额，所以不會(huì)出現(xiàn)死鎖般又。在Innodb存儲(chǔ)引擎中，除了三個(gè)SQL組成的事務(wù)外巍佑，鎖都是逐步獲得的茴迁，所以存在死鎖的問題。

如何避免mysql 發(fā)生死鎖或鎖沖突萤衰？

    如果不通的程序并發(fā)存取多個(gè)表，盡量以相同的順序訪問表
    在程序以批量方式處理數(shù)據(jù)的時(shí)候怕膛，如果已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)排序椅邓，盡量保證每個(gè)縣城按照固定的順序來處理記錄
    在事務(wù)中，如果需要更新記錄，應(yīng)直接申請(qǐng)足夠級(jí)別的排他鎖茬底，而不應(yīng)該先申請(qǐng)共享鎖，更新時(shí)在申請(qǐng)排他鎖，因?yàn)樵诋?dāng)前用戶申請(qǐng)排他鎖時(shí)，其他事務(wù)可能已經(jīng)獲得了相同記錄的共享鎖帮坚，從而造成鎖沖突或者死鎖纫普。
    盡量使用較低的隔離級(jí)別
    盡量使用索引訪問數(shù)據(jù)，是加鎖更加準(zhǔn)確，從而減少鎖沖突的機(jī)會(huì)
    合理選擇事務(wù)的大小，小事務(wù)發(fā)生鎖沖突的概率更低
    盡量用相等的條件訪問數(shù)據(jù)，可以避免Next-key 鎖對(duì)并發(fā)插入的影響
    不要申請(qǐng)超過十幾需要的鎖級(jí)別，查詢時(shí)盡量不顯示加鎖
    對(duì)于一些特定的事務(wù)，可以表鎖來提高處理速度或減少死鎖的概率