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📊 数据库相关

数据库

一、什么是事务（Transaction）

https://chatgpt.com/share/694a9c6b-1b88-8011-9f39-7a1422727c74

事务是一组操作的集合，这组操作要么 全部成功，要么 全部失败回滚。

典型例子（转账）：

A 扣 100
B 加 100

如果只扣了 A，没有给 B 加钱 —— 灾难

事务就是为了防止这种「中间态」被系统看到。

二、ACID 是哪四个？

A C I D = Atomicity / Consistency / Isolation / Durability

这四个是数据库对事务的承诺。

三、Atomicity（原子性）——要么全做，要么全不做

1️⃣ 定义

事务中的操作 不可再分：

  • 成功：所有操作生效

  • 失败：所有操作撤销

2️⃣ 举例

BEGIN;
UPDATE account SET balance = balance - 100 WHERE id = 'A';
UPDATE account SET balance = balance + 100 WHERE id = 'B';
COMMIT;

如果中途宕机：

  • A 已扣钱

  • B 还没加钱

➡️ 原子性要求：两步都回滚

3️⃣ 怎么实现？（核心：Undo Log）

数据库会记录：

A 原来是 1000

如果事务失败：

回滚：A = 1000

👉 Undo Log = 回退日志

4️⃣ 关键点（很多人混淆）

❌ 原子性 ≠ 一条 SQL

✔️ 原子性是 一个事务的多条操作

四、Consistency（一致性）——数据永远合法

1️⃣ 定义

事务前后，数据库从一个合法状态 → 另一个合法状态

一致性更多是「业务 + 约束」层面的

2️⃣ 举例

不变量（Invariant）：

A.balance + B.balance = 常量

事务执行前后，这个条件必须成立。

3️⃣ 谁来保证一致性？

这是一个共同责任：

层级责任
数据库外键 / NOT NULL / CHECK
应用业务逻辑正确
事务保证中间状态不暴露

📌 一致性不是数据库“自动送的”

4️⃣ 常见误解

❌ “有 ACID 就一定一致”

✔️ 你业务写错，照样不一致

五、Isolation（隔离性）——事务互不干扰

这是 最复杂、最重要、面试最爱问 的部分。

1️⃣ 定义

并发事务执行时：

一个事务 看不到 另一个事务的中间状态

2️⃣ 如果没有隔离性会怎样？

并发问题三件套：

❌ 脏读（Dirty Read）

读到 未提交的数据

❌ 不可重复读（Non-repeatable Read）

同一事务内，两次读结果不一样

❌ 幻读（Phantom Read）

多了一行 / 少了一行（范围变化）

3️⃣ SQL 标准的 4 种隔离级别

隔离级别脏读不可重复读幻读
Read Uncommitted❌❌❌
Read Committed✅❌❌
Repeatable Read✅✅❌
Serializable✅✅✅

实际中 MySQL 默认 Repeatable Read

PostgreSQL 默认 Read Committed

4️⃣ 怎么实现隔离？（核心）

🔒 锁（Lock）

  • 行锁 / 表锁

  • 排他锁 / 共享锁

🕰 MVCC（多版本并发控制）

  • 每行多个版本

  • 读的是「历史快照」

📌 现代数据库几乎都靠 MVCC + 少量锁

5️⃣ 工程视角

  • 隔离级别越高 → 性能越差

  • 大多数系统 不会用 Serializable

六、Durability（持久性）——提交就不会丢

1️⃣ 定义

事务一旦提交：

即使 宕机 / 断电 / 崩溃，数据也不会丢

2️⃣ 怎么实现？（核心：Redo Log / WAL）

顺序写日志：

UPDATE A = 900

然后才写磁盘数据页。

崩溃后：

  • 通过 Redo Log 重放

3️⃣ 现实中的取舍

很多数据库允许：

commit 但日志还没真正落盘

➡️ 换性能

➡️ 牺牲一点点持久性

七、ACID 之间的关系（重点）

属性关注点
A回滚
C业务正确
I并发
D崩溃

📌 Isolation 最复杂

📌 Consistency 最容易被误解

八、现实世界的“ACID 不完整”

1️⃣ 分布式系统

  • CAP 冲突

  • 2PC / Saga / TCC

2️⃣ NoSQL

  • 常见是 BASE

  • 最终一致性

九、你在项目里该怎么用 ACID？（实战建议）

✅ 什么时候必须事务

  • 钱

  • 库存

  • 状态机迁移

⚠️ 注意事项

  • 事务尽量 短

  • 不要在事务里：

    • 网络请求

    • 长时间计算

十、一句话总结（送你背）

ACID 是数据库对事务的四个承诺：

  • A：失败能回滚

  • C：前后都合法

  • I：并发不互相干扰

  • D：提交就不会丢