《面试季》经典面试题-数据库篇(三)

IT学习日记

发布于 2022-09-13 14:38:37

2090

发布于 2022-09-13 14:38:37

文章被收录于专栏：IT知识进阶学习

前言

大家好,这里是IT学习日记,相信大家对今年IT的行情应该也有所了解了，从大厂到小厂，各种裁员消息。公司裁员我们无法决定，我们能做的就是不断提升自己，提前准备。
本系列文章主要分享了之前博主真实面试中遇到的一些问题，希望能够帮助准备就业或者跳槽的朋友。

一、使用场景

（一）你是否在平常的编码或者面试中会遇到以下疑问,如果有,那么就继续往下看,也许文章能够帮你解决一些疑惑。

1、在平常的工作中有使用过事务?
2、事务有什么特性,具体的含义是什么?
3、事务的隔离级别会导致什么问题,能够举例说明？

二、定义

（一）前言: 很多人会有疑问,为什么我不直接了当的将他们的区别列出来就可以了?为什么我会写这么长的文字去讲述他们的前因后果?

我觉的学习一个知识点的时候,我们如果能够知道这个知识的前因后果,那么在使用的时候才不会一知半解,如果只是单单知道了这个知识,可能别人换一种方式询问,你可能又不知道怎么回答了。

（二）就比如:事务的隔离级别的,可能直接问你事务隔离级别有哪些,你可以马上回答出来,但是如果别人询问,在代码中,为什么同一个事务中,没有修改过数据,两个相同的查询条件却查询出来不一样的数据,这个是什么原因,可能你一时就不知道怎么回答。

这个是我自己个人遇到问题后的一个感悟,所以我所写的每一篇文字都会尽量将知识点讲得更清楚,而不是简单的一笔带过,如果你也有类似的感觉,那么请继续往下看,如果不是,则可以直接通过目录跳转到你感兴趣的地方。

(一) 在平常的工作中有使用过事务?

1、定义: 事务即多个对数据库操作的集合,这些操作要么一起成功,要么一起失败。

2、使用场景: 当对存在多个对数据库的操作的时候,这些操作要么一起成功,要么一起失败时就可以使用到事务。

3、案例：如创建一个订单的时候,需要减去库存,那么这两个对数据库的操作必须同时成功或者失败,不然就会出现订单创建失败但是却减去了库存,或者创建订单成功却没有减去库存的问题。

(二) 事务有什么特性,具体的含义是什么?

答:事务的基本特性有: ACID,具体含义如下:

1. 原子性(Atomicity): 表示事务是一个不可分割的工作单位,事务中的操作要么全部成功、要么全部失败。如: 创建订单、扣减库存是同时成功或者同时失败

2. 一致性(Consistency): 表示事务操作前后的数据完整性要保持一致。如: A账户有30块,转了10块给B账户,事务前后总的金额还是30块,不会随着A转移到B账户就导致数据完整性不一样了

3. 隔离性(Isolation): 并发情况下操作数据库时,多个事务之间是相互隔离的,操作是互相不影响的,可以通过设置隔离级别来控制,具体下面会举例说明。如: A事务修改了C记录的年龄,B事务同时读取C记录的年龄,这时候B事务读取到的年龄还是A事务修改之前的，因为A事务没有提交(这个案例是以:Mysql数据库进行举例,默认的隔离界别是可重复读)

4. 持久性(Durability): 事务对数据库的数据影响是永久的,只要提交了事务,那么数据库的数据就被更改了,即使数据库出现故障,也不会对这个数据造成影响。如:A事务修改了张三的年龄为1000岁,并提交了,那么即使这个数据是不对的,但是张三的年龄也只能是一千岁了(笑....)

5. 注意: 事务在提交之前是可撤回的如:张三开启事务后准备给李四转1万块钱,但是在提交之前他又回滚了,直接调用事务的撤回(rollback),那么李四账户里面是不会收到张三转过来的钱的。

(三) 事务的隔离级别会导致什么问题,能够举例说明?

一: 事务的隔离级别分为:

1、读未提交(Read Uncommitted): 会导致脏读、不可重读读、幻读问题。
2、读已提交(Read Committed): 会导致不可重读读、幻读问题(PostgreSQL数据库默认的隔离级别)。
3、可重复度(Repeatable Read): 会导致幻读问题(Mysql数据库默认的数据库隔离级别)。
4、串行化(Serialized):不存在任何问题,但是这个效率非常低,同一时刻只能有一个用户可以操作数据库,只有这个用户操作完了,其他的用户才能进行操作。

二不同的事务隔离级别会导致的问题:

1、脏读: 一个事务读取到另一个事务未提交的数据。如: 张三说还李四一万块,开启事务之后就将钱转给李四,然后打电话叫李四看钱到没,李四查看说到了,然后张三直接回滚事务(rollback),既事务内所有的操作都放弃,张三自己账户的钱没扣,却说已经还给李四了,李四再查看,发现自己的账户没有转入的钱,只能当冤大头

2、不可重读读: 在同一个事务下,多次读取同一个记录但返回的数据不一样(这个是针对:更新操作)。如: A,B两个事务同时访问数据库,B事务查询数据库发现A账户还有一万块钱,此时A事务购买了东西,账户被扣了五千元,B忘记了账户还有多少钱,再查看,发现卡上只有五千元了,这种情况就是不可重复读

3、幻读: 在同一个事务中,多次读取的数据数目前后不一致(这个主要是针对: 添加和删除操作)。如: A,B两个事务同时操作数据库中,A查询表发现还有10个记录,此时,B事务删除了两条,并提交了事务,A事务再查看发现少了两条记录,就感觉自己出现了幻觉一样,这个就是幻读。

三: 举例说明

(一): 注意事项(以Mysql数据库为例,开启两个控制台进行测试)

1、查询Mysql默认的数据库隔离级别:

(1)、mysql5.7以后: show variables like 'transaction_isolation';或者select @@transaction_isolation;
(2)、mysql5.7以前: show variables like 'tx_isolation';或者select @@tx_isolation;

2、修改数据库隔离级别(修改后需要退出重新登录才生效):

set global tx_isolation='read-uncommitted(填写隔离级别)';

3、脏读现象测试:

(1): 设置隔离级别为Read-Uncommitted

(2): 测试数据

4、不可以重复读现象测试:

(1): 设置隔离级别为Read-Committed

(2): 测试数据

4、幻读现象测试:

(1): 设置隔离级别为Repeatable-Read

(2): 测试数据

5、延伸知识:

(1): MVVC机制: 既多版本并发控制 ,是现代数据库（包括 MySQL, Oracle ,PostgreSQL 等）引擎实现中常用的处理读写冲突的手段,目的在于提高数据库高并发场景下的吞吐性能 (后续文章会有更详细的介绍)。

(2): undo log: 我们在这里可以将undo log抽象地理解为一种缓存机制，我们只要保证这个“缓存”在事务开始时是最新数据的缓存，并记录该缓存版本号，即使在事务执行过程中有其他事务提交数据的增删改操作，也不会影响到该版本号“缓存”的数据。

在事务中执行不加锁的select操作时，会直接从“缓存”中拿数据；在事务中执行增删改时，会更新undo log中影响的数据行的信息，而若在第一次查询和更新之间的时间范围内，有其他事务提交了插入数据的操作，且更新时的条件覆盖了插入的数据，则会导致幻读；而对查询语句加锁，则会直接从库中查数据，加锁查询并不会更新快照。