数据库事务原理及并发、死锁

1. 什么是数据库事务
1.1 数据库事务是指作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作（SQL语句）。这些操作要么全部执行，要么全部不执行。
1.2 通过ACID实现数据库事务模型
1.2.1 原子性(Atomicity)：事务是数据库的逻辑工作单位，它对数据库的修改要么全部执行，要么全部不执行。
1.2.2 一致性(Consistemcy)：事务执行前后，数据库的状态都满足所有的完整性约束。
1.2.3 隔离性(Isolation)：并发执行的事务是隔离的，保证多个事务互不影响。如果有两个事务，运行在相同的时间内，执行相同的功能，事务的隔离性将确保每一事务在系统中认为只有该事务在使用系统。这种属性有时称为串行化，为了防止事务操作间的混淆，必须串行化或序列化请求，使得在同一时间仅有一个请求用于同一数据。通过设置数据库的隔离级别，可以达到不同的隔离效果。
1.2.4 持久性(Durability)：一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。
1.3 事务运行的三种模式
1.3.1 自动提交事务：默认事务管理模式。如果一个语句成功地完成，则提交该语句；如果遇到错误，则回滚该语句。
1.3.2 显式事务：以BEGIN TRANSACTION显式开始，以COMMIT或ROLLBACK显式结束。
1.3.3 隐性事务：当连接以此模式进行操作时，sql将在提交或回滚当前事务后自动启动新事务。无须描述事务的开始，只需提交或回滚每个事务。它生成连续的事务链。

2. 数据库事务与事务日志
2.1 以mysql的innodb的事务为例，通过事务日志实现ACID特性。事务日志遵循WAL（Write-Ahead Logging 预写日志方式）协议。
2.1.1 事务日志包括（参考：http://blog.sina.com.cn/s/blog_4e46604d0101gyzq.html）
重做日志redo：在Innodb存储引擎中，事务日志是通过redo和innodb的存储引擎日志缓冲（Innodb log buffer）来实现的，当开始一个事务的时候，会记录该事务的lsn(log sequence number)号; 当事务执行时，会往InnoDB存储引擎的日志的日志缓存里面插入事务日志；当事务提交时，必须将存储引擎的日志缓冲写入磁盘（通过innodb_flush_log_at_trx_commit来控制），也就是写数据前，需要先写日志。这种方式称为“预写日志方式”，innodb通过此方式来保证事务的完整性。也就意味着磁盘上存储的数据页和内存缓冲池上面的页是不同步的，是先写入redo log，然后写入data file，因此是一种异步的方式。通过 show engine innodb status\G 来观察之间的差距。记录文件是ib_logfile0 ib_logfile1

回滚日志undo：用于事务的回滚，undo的记录正好与redo的相反，insert变成delete，update变成相反的update，redo放在redo file里面。而undo放在一个内部的一个特殊segment上面，存储与共享表空间内（ibdata1或者ibdata2中）。

Innodb_log_buffer_size 重做日志缓存大小

Innodb_log_file_size redo log文件大小文件越大数据恢复的时间越长
Innodb_log_file_group redo log文件数量默认是2个 ib_logfile0 ib_logfile1

2.1.2 事务日志恢复事务：一般情况下，mysql在崩溃之后，重启服务，innodb通过回滚日志undo将所有已完成并写入磁盘的未完成事务进行rollback，然后redo中的事务全部重新执行一遍即可恢复数据，但是随着redo的量增加，每次从redo的第一条开始恢复就会浪费长的时间，所以引入了checkpoint机制（如果在某个时间点，脏页的数据被刷新到了磁盘，系统就把这个刷新的时间点记录到redo log的结尾位置，在进行恢复数据的时候，checkpoint时间点之前的数据就不需要进行恢复了，可以缩短时间）
2.1.3 Dirty page：脏页
一般业务运行过程中，当业务需要对某张的某行数据进行修改的时候，innodb会先将该数据从磁盘读取到缓存中去，然后在缓存中对这条数据进行修改，这样缓存中的数据就和磁盘的数据不一致了，这个时候缓存中的数据就称为dirty page，只有当脏页统一刷新到磁盘中才会是clean page

3. 数据库事务是如何实现并发的

4. 数据库事务隔离级别与锁的关系