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jdbc(1)(二）事务特性原则,主键,滚动结果集，元数据概要

1.基本原则

补充：

1. 原子性（Atomic）
     一个事务包含多个操作，这些操作要么全部执行，要么全都不执行。实现事务的原子性，要支持回滚操作，在某个操作失败后，回滚到事务执行之前的状态。
     回滚实际上是一个比较高层抽象的概念，大多数DB在实现事务时，是在事务操作的数据快照上进行的（比如，MVCC），并不修改实际的数据，如果有错并不会提交，所以很自然的支持回滚。
     而在其他支持简单事务的系统中，不会在快照上更新，而直接操作实际数据。可以先预演一边所有要执行的操作，如果失败则这些操作不会被执行，通过这种方式很简单的实现了原子性。
2. 一致性（Consistency）
     一致性是指事务使得系统从一个一致的状态转换到另一个一致状态。事务的一致性决定了一个系统设计和实现的复杂度。事务可以不同程度的一致性：
     强一致性：读操作可以立即读到提交的更新操作。
     弱一致性：提交的更新操作，不一定立即会被读操作读到，此种情况会存在一个不一致窗口，指的是读操作可以读到最新值的一段时间。
     最终一致性：是弱一致性的特例。事务更新一份数据，最终一致性保证在没有其他事务更新同样的值的话，最终所有的事务都会读到之前事务更新的最新值。如果没有错误发生，不一致窗口的大小依赖于：通信延迟，系统负载等。
     其他一致性变体还有：
     单调一致性：如果一个进程已经读到一个值，那么后续不会读到更早的值。
     会话一致性：保证客户端和服务器交互的会话过程中，读操作可以读到更新操作后的最新值。
3. 隔离性（Isolation）
     并发事务之间互相影响的程度，比如一个事务会不会读取到另一个未提交的事务修改的数据。在事务并发操作时，可能出现的问题有：
     脏读：事务A修改了一个数据，但未提交，事务B读到了事务A未提交的更新结果，如果事务A提交失败，事务B读到的就是脏数据。
     不可重复读：在同一个事务中，对于同一份数据读取到的结果不一致。比如，事务B在事务A提交前读到的结果，和提交后读到的结果可能不同。不可重复读出现的原因就是事务并发修改记录，要避免这种情况，最简单的方法就是对要修改的记录加锁，这回导致锁竞争加剧，影响性能。另一种方法是通过MVCC可以在无锁的情况下，避免不可重复读。
     幻读：在同一个事务中，同一个查询多次返回的结果不一致。事务A新增了一条记录，事务B在事务A提交前后各执行了一次查询操作，发现后一次比前一次多了一条记录。幻读是由于并发事务增加记录导致的，这个不能像不可重复读通过记录加锁解决，因为对于新增的记录根本无法加锁。需要将事务串行化，才能避免幻读。
     事务的隔离级别从低到高有：
     Read Uncommitted：最低的隔离级别，什么都不需要做，一个事务可以读到另一个事务未提交的结果。所有的并发事务问题都会发生。
     Read Committed：只有在事务提交后，其更新结果才会被其他事务看见。可以解决脏读问题。
     Repeated Read：在一个事务中，对于同一份数据的读取结果总是相同的，无论是否有其他事务对这份数据进行操作，以及这个事务是否提交。可以解决脏读、不可重复读。
     Serialization：事务串行化执行，隔离级别最高，牺牲了系统的并发性。可以解决并发事务的所有问题。
     通常，在工程实践中，为了性能的考虑会对隔离性进行折中。
4. 持久性（Durability）
     事务提交后，对系统的影响是永久的。

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对一致性的补充1：（一致并不是不变的意思而是关联的操作是一致的；和原子性的区别是前者考虑的是事务内的操作是否合乎业务需求，后者考虑的是这些操作不能分割）比如：

  一致性 就是 事务后的值=事务前的值+事务中的操作

除了事务内的这种关系一致性还有：还有事务间的一致性，是该读取事务前，还是事务后的数据。（感觉又想隔离性了）于隔离性的区别：前者除了考虑事务间是独立的外，还要考虑不同情况事务的先后顺序。

事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。 
　　保证数据库一致性是指当事务完成时，必须使所有数据都具有一致的状态。在关系型数据库中，所有的规则必须应用到事务的修改上，以便维护所有数据的完整性。
　　保证数据库的一致性是数据库管理系统的一项功能.比如有两个表(员工\职位),员工表中有员工代码、姓名、职位代码等属性，职位表中有职位代码、职位名称、职位等级等属性。你在其中员工表中进行了插入操作,你插入了一个新员工的信息，而这个新员工的职位是公司新创建的一个职位。如果没有一致性的保证，就会出现有这么一个员工，但是不知道他到底担当什么职责！这个只是它的一个小小方面。 
　　读一致性也是数据库一致性的一个重要方面,在实际中,我们会遇到这种情况:我们对一个表中的某些数据进行了更新操作,,但是还没有进行提交,这时另外一个用户读取表中数据.这个时候就出现了读一致性的问题:到底是读什么时候的数据呢?是更新前的还是更新后的?在DBMS中设有临时表,它用来保存修改前的值,在没有进行提交前读取数据,会读取临时表中的数据,这样一来就保证了数据是一致的.(当前用户看到的是更新后的值)
　　但是还有一种情况:用户user1对表进行了更新操作,用户user2在user1还没有进行提交前读表中数据,而且是大批量的读取(打个比方:耗时3分钟)而在这3分钟内user1进行了提交操作,那又会产生什么影响呢?这个时候怎么保证读写一致性呢?这个时候DBMS就要保证有足够大的临时表来存放修改前的数值,,以保证user2读取的数据是修改前的一致数据.然后下次再读取时候就是更新后的数据了

一致性补充2：（先看1，更直观）

定义：数据库一致性（Database Consistency）是指事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。

数据库状态如何变化？每一次数据变更就会导致数据库的状态迁移。如果数据库的初始状态是C0，第一次事务T1的提交就会导致系统生成一个SYSTEM CHANGE NUMBER（SCN），这是数据库状态从C0转变成C1。执行第二个事务T2的时候数据库状态从T1变成T2，以此类推，执行第Tn次事务的时候数据库状态由C(n-1)变成Cn。

定义一致性主要有2个方面，一致读和一致写。

一致写：事务执行的数据变更只能基于上一个一致的状态，且只能体现在一个状态中。T(n)的变更结果只能基于C(n-1)，C(n-2), ...C(1)状态，且只能体现在C(n)状态中。也就是说，一个状态只能有一个事务变更数据，不允许有2个或者2个以上事务在一个状态中变更数据。至于具体一致写基于哪个状态，需要判断T(n)事务是否和T(n-1)，T(n-2),...T(1)有依赖关系。

一致读：事务读取数据只能从一个状态中读取，不能从2个或者2个以上状态读取。也就是T(n)只能从C(n-1），C(n-2)... C(1)中的一个状态读取数据，不能一部分数据读取自C(n-1)，而另一部分数据读取自C(n-2)。

摆事实

一致写：
定义100个事务T(1)...T(100)实现相同的逻辑 update table set i=i+1，i的初始值是0，那么并发执行这100个事务之后i的值是多少？可能很容易想到是100。那么怎么从一致性角度去理解呢？

数据库随机调度到T(50)执行，此时数据库状态是C(0)，而其它事务都和T(50)有依赖关系，根据写一致性原理，其它事务必须等到T(50)执行完毕后数据库状态变为C(1)才可以执行。因此数据库利用锁机制阻塞其它事务的执行。直到T(50)执行完毕，数据库状态从C(0)迁移到C(1)。数据库唤醒其它事务后随机调度到T(89)执行，以此类推直到所有事务调度执行完毕，数据库状态最终变为C(100)。

一致读：
还是上面的例子，假设T(1)...T(100)顺序执行，在不同的时机执行select i from table，我们看到i的值是什么？
1. T(1)的执行过程中。数据库状态尚未迁移，读到的i=0
2. T(1)执行完毕，T(2)的执行过程中，数据库状态迁移至C(1)，读到的i=1