事物概念
- 事物是一组操作的组合，是不可分割的工作单位，所有操作作为一个整体，要么同时成功，要么同时失败。例如张三给李四转账1000元，张三减1000元与李四加1000元的操作组合就是事物。
事物特性（ACID）
- 原子性（Atomicity）：事物是不可分割的最小操作单元，要么全部成功，要么全部失败。如转账中，扣除转账方金额和增加收款方金额的操作必须同时成功或失败。
- 一致性（Consistency）：事务完成时，必须使所有数据保持一致状态。在转账过程中，转账前后双方金额总和不变，保证数据的一致性。
- 隔离性（Isolation）：数据库系统提供隔离机制，保证事务在不受外部并发操作影响的独立环境下运行。例如，A向B转账时，不能受其他事务干扰。
- 持久性（Durability）：事务一旦提交或回滚，对数据的改变是永久的，即落盘操作。转账事务提交后，数据会持久化保存在磁盘中。
主要知识点总结
视频主要知识点总结
- 并发事务问题及解决思路
- 问题引出：面试官常问并发事务带来的问题、解决方法及MySQL默认隔离级别，这些问题相互关联。
- 核心概念：并发事务问题主要包括脏读、不可重复读和幻读，解决问题的关键在于MySQL的隔离级别。
- 关键知识点：理解并发事务问题与隔离级别之间的联系，为后续解答做准备。
- 并发事务问题详解
- 脏读
- 定义：一个事务读到另一个未提交事务修改的数据。
- 举例：事务A查询并修改id为1的数据但未提交，事务B此时查询到A修改后的最新数据，此为脏读。
- 不可重复读
- 定义：一个事务先后两次读取同一条记录结果不同。
- 举例：事务A先查询id为1的数据，事务B修改并提交该数据后，事务A再次查询得到B提交后的数据，两次结果不同即为不可重复读。
- 幻读
- 定义：一个事务按条件查询无数据，但插入时发现该行已存在（前提是已解决不可重复读问题）。
- 举例：事务A先查询id为1的数据无结果，事务B插入id为1的数据并提交后，事务A再次查询仍无结果，但插入时提示数据已存在，此为幻读。
- 脏读
- MySQL隔离级别介绍
- 隔离级别分类
- 读未提交（read uncommitted）：不能解决脏读、不可重复读和幻读问题，开发中一般不用。
- 读已提交（read committed）：可解决脏读，不能解决不可重复读和幻读。
- 可重复读（repeatable read）：MySQL默认隔离级别，能解决脏读和不可重复读，不能解决幻读，是性能和安全的平衡选择。
- 串行化（serializable）：可解决所有问题，但效率极低，几乎放弃并发事务，实际开发中一般不用。
- 隔离级别与性能安全关系：隔离级别越低安全性越高但性能越差，通常使用可重复读作为平衡选择。
4. 面试题回答
- 并发事务问题及解决方法回答
- 问题阐述：并发事务存在脏读、不可重复读和幻读问题。
- 解决方法：通过MySQL的四种隔离级别解决，各隔离级别解决问题情况如上述。
- MySQL默认隔离级别回答：MySQL默认隔离级别为可重复读（repeatable read）。
MySQL中undo log和redo log的区别
2. redo log相关内容
- 概念引入
- MySQL中有缓冲池（buffer pool）和数据页（page）概念。数据页是存储磁盘管理最小单元，大小为16kb，存储表中一行数据，某表数据可能由多个数据页组成。
- 操作数据（如update、delete）时，为提升性能先操作内存中的缓冲池，若缓冲池无所需数据则从磁盘加载数据页到缓冲池，操作完成后按一定频率同步到磁盘，可减少磁盘I/O提升处理速度。
- redo log作用机制
- 问题：操作完的数据在内存中形成脏页，若服务器宕机同步失败，数据丢失违背事务持久性。
- 解决：引入redo log，它由redo log buffer（内存）和redo log file（磁盘）组成，记录事务提交时数据页物理修改，实现事务持久性。增删改操作时，buffer pool变化同时，redo log buffer记录数据页变化并同步到redo log file，若脏页同步失败可从redo log恢复数据。
- 优势：若不使用redo log直接同步数据，多记录操作时是随机磁盘I/O性能低，而redo log是顺序磁盘I/O性能高（WAL机制：先写日志）。脏页正常同步后，redo log会定期清理，且在磁盘有两份循环写。
3. undo log相关内容
- 定义与作用
- undo log是回滚日志，记录数据被修改前信息，作用为提供回滚和MVCC，此处重点为回滚。例如删除数据记录对应insert记录，修改数据记录相反修改记录，事务回滚时可据此恢复数据，从而实现事务的一致性和原子性。
4. redo log和undo log的区别总结
- redo log记录数据页物理变化，服务宕机时用于数据同步，保证事务持久性；
- undo log记录逻辑日志，事务回滚时通过逆操作恢复原来数据，保证事务原子性和一致性。
事务隔离性实现方式
- 隔离性由锁和MVCC保证
- 锁：如排他锁，insert、update、delete操作会自动添加，防止其他事务修改数据。
- MVCC（多版本并发控制）：维护数据多个版本，使读写无冲突，是重点讲解内容。
MVCC原理
- MVCC定义与功能：全称multi version concurrent control，在多事务并发时确定访问版本，不同隔离级别访问结果不同。
- MVCC实现依赖
- 隐藏字段：MySQL表有隐藏字段
- 隐藏字段：MySQL表有隐藏字段
- **undo log（回滚日志）**：insert操作产生的日志在事务提交后删除，update和delete操作产生的日志在MVCC版本访问时也需用到，不会立即删除，其版本链记录不同事务对同一条记录的修改，形成链表，头部是最新旧记录，尾部是最早旧记录。
- **read view（读视图）**：快照读sql执行时MVCC提取数据的依据，记录并维护当前活跃事务id（未提交事务）
MVCC在不同隔离级别下的应用
- RC级别：以事务五查询为例，第一次查询时根据读视图规则和版本链，结合活跃事务id（3、4、5）等信息，确定能访问事务二提交后的数据；事务三提交后第二次查询，根据新的活跃事务id（4、5）等，能访问事务三的数据。
- RR级别：事务五第一条查询语句生成的读视图与RC级别第一次查询时相同（活跃事务id为3、4、5等），后续查询复用此读视图，根据规则和版本链，能访问事务二的数据。
面试题回答总结
面试官询问事务隔离性如何实现时，应提及MVCC和锁，重点解释MVCC包括其定义（维护数据多版本使读写无冲突）、实现依赖的隐藏字段（db_tst记录事务id，db_roll_pointer指向记录上一版本）、undo log（回滚日志及版本链）、read view（解决事务查询选择版本问题，不同隔离级别生成读视图方式不同）。
