Tech News/Blog Notebook [22.2.6]
数据库ACID
- atomic 原子性
- consistency 一致性
- isolation 隔离性
- durability 持久性
Isolation 持久性：数据库在并发事务下的表现。
参考：《A Critique of ANSI SQL Isolation Levels》，简要版本
事务并发时，会出现的8类问题：
P0：Dirty Write
事务T1改写了事务T2写入但还未提交的值。
A Dirty Write occurs when one transaction overwrites a value that has previously been written by another still in-flight transaction.
会造成的两个影响：
- violates the integrity constraint
- the system can’t automatically rollback to a before image on transaction abort.
解法：long-duration write lock
P1：Dirty Read
事务T1读取到了事务T2已写入但还未commit的值。
A Dirty Read occurs when one transaction reads a value that has been written by another still in-flight transaction.
解法：short-duration read locks + long-duration write locks
P2：Non-Repeatable Read（Fussy Read）
在一个事务中已经被读取的值，被另一个事务给改写了。
A Fuzzy or Non-Repeatable Read occurs when a value that has been read by a still in-flight transaction is overwritten by another transaction.
解法：long-duration read and write locks，or 基于谓词的short-duration lock读取（Select... where P）
P3：Phantom（幻读）
当事务T1使用Select... Where P读取数据时，事务T2同时在执行且刚好将值更新为P的状态，导致T1以为自己读到的是正确条件下的值，但其实不是。
A Phantom occurs when a transaction does a predicate-based read (e.g. SELECT… WHERE P) and another transaction writes a data item matched by that predicate while the first transaction is still in flight.
解法：long-duration read and write locks
P4：Lost Update
一图胜千言，T2事务的更新丢失了（因为被T1事务给覆盖了）
P4C：Cursor Lost Update
Cursor Lost Update是Lost Update的一个变体，效果是一样的。
解法：holding a lock on the current item of the cursor until the cursor moves or is closed.
A5A：Read Skew（读偏序）
同一事务的两个数据读取之间，被其他事务更改了部分数据的值。
A5B：Write Skew（写偏序）
事务中更新某个值的谓语，在用于校验后被其他事务修改了。
六种隔离级别（Isolation Level）：
- Read Uncommitted（Degree 1）
- Read Committed（Degree 2）
- Cursor Stability
- Repeatable Read
- Snapshot
- ANSI SQL（Serializble 可串行化，Degree 3）
Snapshot Isolation的核心思想是事务的读操作从已提交的数据中读取，此时数据的版本时间戳为StartTimestamp，然后进行一些列事务内部的操作，提交时生成一个CommitTimestamp。当StartTimestamp和CommitTimestamp之间没有任何WriteSets Rows被其他事务写入时，本次提交成功，从而可以避免Dirty Write、DIrty Read、Fuzzy Read、Lost Update、Cursor Lost Update以及Read Skew，但无法避免Phantom和Write Skew。
因为Snapshot Isolation只关注WriteSet Rows有没有被其他事务更新，所以在依赖谓语的更新语句中，若谓语的数据不在WriteSet Rows中而被其他并行地事务更新时，Snapshot Isolation是感知不到的，因此SI无法避免Write Skew。
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