第七章 事务
ACID的含义
原子性：
在多线程编程中，原子性指一个线程执行一个原子操作时，其他线程无法看到该操作的中间结果，只能观测到操作前或者操作后的状态；
而ACID中的原子性并不关乎多个操作的并发性，而是指客户端发起事务后，如果提交前发生error，如进程崩溃，网络中断等，则事务会进行回滚操作，保证事务要么成功要么失败；
一致性：
不同场景下的含义:
- 副本一致性；
- 负载均衡的一致性哈希；
- cap中的线性一致性，强一致性； ACID下，预期一致性；
即数据更改必须满足状态约束，事物从有效状态开始，最后的结果也必须符合有效状态；
但本质上此处的一致性更多是由应用层保证的；
隔离性：
并发执行的多个事务间相互隔离；
持久性：
保证事务提交成功后，即使硬件发生故障或者数据库宕机，也不会导致已持久化的数据丢失；
读提交rc
防脏读，如mysql，写请求时通过排它锁锁定数据行，事务提交后解锁，在读请求时 MVCC，每次读取都会生成 MVCC 快照，从快照中获取当前事务可读的最新值（通过事务id判断，不展开讨论了），一般就分为当前读（直接读取最新数据）、快照读（通过 undo log 的链读取可读的最新数据）；
对于被修改的数据，数据库通常会同时维护新旧版本的值；
mysql中，旧值维护在 undo log 中
- undo log 的大小：是有限的，并且与 InnoDB 的配置有关。当 undo log 填满时，InnoDB 会清除那些已经不再需要的历史版本；
- 行的可见性： 只有
在事务开始之前已提交的版本或事务开始后但是已提交的版本会被暴露给事务读取。如果一个版本的行数据在当前事务开始之后被修改、未提交或 被在当前事务开始后 才开始的事务修改，那么旧版本的数据不会再对当前事务可见；- 清理（Purge）： InnoDB 有一个后台线程，负责清理那些不再需要的历史版本和 undo log，这个过程会定期运行，确保数据库不会因为过多的历史版本而变得过于臃肿；
快照级别隔离与可重复读
防 修改相关的sql语句造成 的不可重复读问题；
使用快照级别隔离；（如mysql，即第一次读取数据库后就生成对应的快照视图，后续查询均通过该快照进行可读性判断：）
即每个事务都从数据库的一致性快照中读取，即使数据被修改，事务都只会观察到生成快照时间点的旧数据；
通常对不同的查询都会创建一个快照（mysql RR下，只会对第一查询创建快照），通过事物id区分哪些对象可见，哪些不可见，简单来说，事务开始前尚未提交的其他事物的修改均不可见；
防止更新丢失
原子写操作
通常的实现方法:
对读取/写入对象加独占锁(mysql而言，读取加共享锁，写入加排它锁)；(可被称为游标稳定性)
强制所有原子操作单独在一个单线程上运行；(从根本上杜绝并发问题)
显式加锁
理清楚业务逻辑后，可选用for update等显式对数据行加锁，但这就依赖逻辑上的业务需求了；
自动检测更新丢失
即自动检测 读修改写回 的操作序列，是否有更新丢失的风险，有则直接终止该事务，mysql不支持；
类似于乐观锁检测；
原子cas
冲突解决与复制
对于多主，无主的多副本数据库，通常异步更新，则会出现多个并发版本，如果操作可交换，如计数器，则直接合并即可；
最后写入获胜(lww)，容易丢数据，但也是大多数据库的默认配置；
写倾斜和幻读 KEY
写倾斜即 快照级别隔离下，读快照的同时，容易出现判断条件成立后，下一时刻修改数据时，条件不成立了，但是此时事务无感知导致错误执行；
此时书中给的场景需要select统计合法数据，再修改自己的数据，所以mysql在非串行化的隔离级别时，都会出现以上问题，两个事务交集部分没有写只有读；
类似其他读后条件不成立的场景，可被认为幻读，即事务的写入导致另一事物查询结果的变化，注意如果事务交集有写操作则问题不存在了，可能的解决方法:
- 可以显式加独享锁解决；
- 使用唯一索引；
- 串行化；
- 实体化冲突，较负责，即引入新字段，使事务间的交集包括该字段的写操作；
适合串行化的条件:
- 事务必须简洁高效，不能有长事务，否则会阻塞剩下排队的事务:
- 事务需要的数据可一次加载到内存中，如果大于内存发生内存交换，也很影响性能；
- 写入吞吐量不高，否则容易堆积；
- 跨分区事务占比小，否则容易出现偷懒/阻塞；
两阶段加锁2pl
即读取或写入数据时，对数据添加共享锁或者是排它锁，当事务提交后才释放锁，即两阶段；
原文提及:严格的ss2pl，用于mysql的可串行化隔离级别，即读加共享锁，写加排它锁； 此处应该指加表级锁；
且事务容易失败，性能低，需要有重试等兜底机制；
谓词锁：即临键锁，锁住查询区间的所有数据及其区间;
索引区间锁：由于谓词锁的检查匹配较为繁琐，故通过扩大锁定的区间，减少匹配的消耗，如锁定 该id的所有数据 而 不仅有该id被使用的部分；
可串行化的快照隔离SSI
使用乐观并发控制，事务中所有读取操作都是基于数据库的一致性快照，使用mvcc，发生写冲突时，只保留一个事务的提交；
需要简短的读写事务，长短均可的只读事务；