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notes/数据库系统原理.md
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@ -30,25 +30,25 @@
<div align="center"> <img src="../pics//4f4deaf4-8487-4de2-9d62-5ad017ee9589.png"/> </div><br> <div align="center"> <img src="../pics//4f4deaf4-8487-4de2-9d62-5ad017ee9589.png"/> </div><br>
事务指的是满足 ACID 特性的一系列操作。在数据库中，可以通过 Commit 提交一个事务，也可以使用 Rollback 进行回退。 事务指的是满足 ACID 特性的一系列操作。在数据库中，可以通过 Commit 提交一个事务，也可以使用 Rollback 进行回滚。
## 四大特性 ## 四大特性
<div align="center"> <img src="../pics//fd945daf-4a6c-4f20-b9c2-5390f5955ce5.jpg" width="500"/> </div><br> <div align="center"> <img src="../pics//fd945daf-4a6c-4f20-b9c2-5390f5955ce5.jpg" width="500"/> </div><br>
<font size=4> **1. 原子性（Atomicity）** </font> </br> ### 1. 原子性（Atomicity）
事务被视为不可分割的最小单元，要么全部提交成功，要么全部失败回滚。 事务被视为不可分割的最小单元，要么全部提交成功，要么全部失败回滚。
<font size=4> **2. 一致性（Consistency）** </font> </br> ### 2. 一致性（Consistency）
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。 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。
<font size=4> **3. 隔离性（Isolation）** </font> </br> ### 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。也可以理解为多个事务单独执行，互不影响。 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。
<font size=4> **4. 持久性（Durability）** </font> </br> ### 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。可以通过数据库备份和恢复来保证持久性。 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。可以通过数据库备份和恢复来保证持久性。
@ -58,23 +58,23 @@
## 问题 ## 问题
<font size=4> **1. 丢失修改** </font> </br> ### 1. 丢失修改
T<sub>1</sub> 和 T<sub>2</sub> 两个事务同时对一个数据进行修改，T<sub>1</sub> 先修改，T<sub>2</sub> 随后修改，T<sub>2</sub> 的修改覆盖了 T<sub>1</sub> 的修改。 T<sub>1</sub> 和 T<sub>2</sub> 两个事务都对一个数据进行修改，T<sub>1</sub> 先修改，T<sub>2</sub> 随后修改，T<sub>2</sub> 的修改覆盖了 T<sub>1</sub> 的修改。
<font size=4> **2. 读脏数据** </font> </br> ### 2. 读脏数据
T<sub>1</sub> 修改一个数据，T<sub>2</sub> 随后读取这个数据。如果 T<sub>1</sub> 撤销了这次修改，那么 T<sub>2</sub> 读取的数据是脏数据。 T<sub>1</sub> 修改一个数据，T<sub>2</sub> 随后读取这个数据。如果 T<sub>1</sub> 撤销了这次修改，那么 T<sub>2</sub> 读取的数据是脏数据。
<div align="center"> <img src="../pics//d1ab24fa-1a25-4804-aa91-513df55cbaa6.jpg" width="800"/> </div><br> <div align="center"> <img src="../pics//d1ab24fa-1a25-4804-aa91-513df55cbaa6.jpg" width="800"/> </div><br>
<font size=4> **3. 不可重复读** </font> </br> ### 3. 不可重复读
T<sub>2</sub> 读取一个数据，T<sub>1</sub> 对该数据做了修改。如果 T<sub>2</sub> 再次读取这个数据，此时读取的结果和和第一次读取的结果不同。 T<sub>2</sub> 读取一个数据，T<sub>1</sub> 对该数据做了修改。如果 T<sub>2</sub> 再次读取这个数据，此时读取的结果和和第一次读取的结果不同。
<div align="center"> <img src="../pics//d0175e0c-859e-4991-b263-8378e52f7ee5.jpg" width="800"/> </div><br> <div align="center"> <img src="../pics//d0175e0c-859e-4991-b263-8378e52f7ee5.jpg" width="800"/> </div><br>
<font size=4> **4. 幻影读** </font> </br> ### 4. 幻影读
T<sub>1</sub> 读取某个范围的数据，T<sub>2</sub> 在这个范围内插入新的数据，T<sub>1</sub> 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。 T<sub>1</sub> 读取某个范围的数据，T<sub>2</sub> 在这个范围内插入新的数据，T<sub>1</sub> 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。
@ -84,9 +84,9 @@ T<sub>1</sub> 读取某个范围的数据，T<sub>2</sub> 在这个范围内插
产生并发不一致性问题主要原因是破坏了事务的隔离性，解决方法是通过并发控制来保证隔离性。 产生并发不一致性问题主要原因是破坏了事务的隔离性，解决方法是通过并发控制来保证隔离性。
在没有并发的情况下，事务以串行的方式执行，互不干扰，因此可以保证隔离性。在并发的情况下，如果能通过并发控制，让事务的执行结果和某一个串行执行的结果相同，就认为事务的执行结果满足隔离性要求，也就是说是正确的。把这种事务执行方式成为 **可串行化调度** 。 在没有并发的情况下，事务以串行的方式执行，互不干扰，因此可以保证隔离性。在并发的情况下，如果能通过并发控制，让事务的执行结果和某一个串行执行的结果相同，就认为事务的执行结果满足隔离性要求，也就是说是正确的。把这种事务执行方式称为 **可串行化调度** 。
并发控制可以通过封锁来实现，但是封锁操作都要用户自己控制，相当复杂。数据库管理系统提供了事务的隔离级别，让用户以一种更轻松的方式处理并发一致性问题。 **并发控制可以通过封锁来实现，但是封锁操作都要用户自己控制，相当复杂。数据库管理系统提供了事务的隔离级别，让用户以一种更轻松的方式处理并发一致性问题。**
# 三、封锁 # 三、封锁
@ -94,7 +94,7 @@ T<sub>1</sub> 读取某个范围的数据，T<sub>2</sub> 在这个范围内插
- 排它锁（Exclusive），简写为 X 锁，又称写锁。 - 排它锁（Exclusive），简写为 X 锁，又称写锁。
- 共享锁（Shared），简写为 S 锁，又称读锁。 - 共享锁（Shared），简写为 S 锁，又称读锁。
- 一个事务对数据对象 A 加了 X 锁，就可以对 A 进行读取和更新。加锁期间其它事务不能对 A 加任何锁； - 一个事务对数据对象 A 加了 X 锁，就可以对 A 进行读取和更新。加锁期间其它事务不能对 A 加任何锁。
- 一个事务对数据对象 A 加了 S 锁，可以对 A 进行读取操作，但是不能进行更新操作。加锁期间其它事务能对 A 加 S 锁，但是不能加 X 锁。 - 一个事务对数据对象 A 加了 S 锁，可以对 A 进行读取操作，但是不能进行更新操作。加锁期间其它事务能对 A 加 S 锁，但是不能加 X 锁。
以上加锁规定总结如下： 以上加锁规定总结如下：
@ -115,19 +115,19 @@ MySQL 中提供了两种封锁粒度：行级锁以及表级锁。
### 1. 三级封锁协议 ### 1. 三级封锁协议
<font size=4> **1.1 一级封锁协议** </font> </br> **一级封锁协议**
事务 T 要修改数据 A 时必须加 X 锁，直到事务结束才释放锁。 事务 T 要修改数据 A 时必须加 X 锁，直到事务结束才释放锁。
可以解决丢失修改问题； 可以解决丢失修改问题，因为不能同时有两个事务对同一个数据进行修改，那么一个事务的修改就不会被覆盖。
<font size=4> **1.2 二级封锁协议** </font> </br> **二级封锁协议**
在一级的基础上，要求读取数据 A 时必须加 S 锁，读取完马上释放 S 锁。 在一级的基础上，要求读取数据 A 时必须加 S 锁，读取完马上释放 S 锁。
可以解决读脏数据问题，因为如果一个事务在对数据 A 进行修改，根据 1 级封锁协议，会加 X 锁，那么就不能再加 S 锁了，也就是不会读入数据。 可以解决读脏数据问题，因为如果一个事务在对数据 A 进行修改，根据 1 级封锁协议，会加 X 锁，那么就不能再加 S 锁了，也就是不会读入数据。
<font size=4> **1.3 三级封锁协议** </font> </br> **三级封锁协议**
在二级的基础上，要求读取数据 A 时必须加 S 锁，直到事务结束了才能释放 S 锁。 在二级的基础上，要求读取数据 A 时必须加 S 锁，直到事务结束了才能释放 S 锁。
@ -137,7 +137,7 @@ MySQL 中提供了两种封锁粒度：行级锁以及表级锁。
### 2. 两段锁协议 ### 2. 两段锁协议
加锁和解锁分为两个阶段进行，事务 T 对数据 A 进行或者写操作之前，必须先获得对 A 的封锁，并且在释放一个封锁之前，T 不能再获得任何的其它锁。 加锁和解锁分为两个阶段进行，事务 T 对数据 A 进行读或者写操作之前，必须先获得对 A 的封锁，并且在释放一个封锁之前，T 不能再获得任何的其它锁。
事务遵循两段锁协议是保证并发操作可串行化调度的充分条件。例如以下操作满足两段锁协议，它是可串行化调度。 事务遵循两段锁协议是保证并发操作可串行化调度的充分条件。例如以下操作满足两段锁协议，它是可串行化调度。
@ -155,15 +155,15 @@ lock-x(A)...unlock(A)...lock-s(B)...unlock(B)...lock-s(c)...unlock(C)...
<font size=4> **1. 未提交读（READ UNCOMMITTED）** </font> </br> <font size=4> **1. 未提交读（READ UNCOMMITTED）** </font> </br>
事务中的修改，即使没有提交，对其它事务也是可见的。事务可以读取未提交的数据，这也被称为脏读。 事务中的修改，即使没有提交，对其它事务也是可见的。
<font size=4> **2. 提交读（READ COMMITTED）** </font> </br> <font size=4> **2. 提交读（READ COMMITTED）** </font> </br>
一个事务只能读取已经提交的事务所做的修改。换句话说，一个事务所在的修改在提交之前对其它事务是不可见的。 一个事务只能读取已经提交的事务所做的修改。换句话说，一个事务所做的修改在提交之前对其它事务是不可见的。
<font size=4> **3. 可重复读（REPEATABLE READ）** </font> </br> <font size=4> **3. 可重复读（REPEATABLE READ）** </font> </br>
解决了脏读的问题，保证在同一个事务中多次读取同样的记录结果是一致的。 保证在同一个事务中多次读取同样的记录结果是一致的。
<font size=4> **4. 可串行化（SERIALIXABLE）** </font> </br> <font size=4> **4. 可串行化（SERIALIXABLE）** </font> </br>