数据库原理知识点有哪些

本文主要介绍“数据库原理的知识点有哪些”。在日常操作中，相信很多人对数据库原理知识点的问题有所怀疑。边肖查阅了各种资料，整理出简单易用的操作方法，希望能帮助大家解答“数据库原理有哪些知识点”的疑惑。接下来，请和边肖一起学习！

1.交易。

(1)定义。

事务是指满足ACID特征的一组操作。事务可以通过提交来提交，也可以通过回滚来回滚。

(2)特点。

A.原子数

事务被视为最小的不可分割单元，事务的所有操作要么提交成功，要么失败后回滚。回滚可以通过使用回滚日志来实现，该日志记录了事务执行的修改操作，这些修改操作可以在回滚过程中反向执行。

B.一致性

事务执行前后，数据库处于一致状态。在一致状态下，所有事务读取相同的数据。对于关系数据库，要求更新后的数据能够被后续的访问看到，一致性很强。如果能容忍部分或全部后续访问不可用，则为弱一致性* *；如果更新后的数据需要在一段时间后才能访问，这就是最终的一致性。

C.隔离。

一家公司所做的更改在最终提交之前对其他交易是不可见的。

D.坚持

一旦事务被提交，其修改将始终保存在数据库中。即使系统崩溃，事务执行的结果也不会丢失。

2.并发一致性。

(1)更新丢失。

T1和T2两个交易修改相同的数据，T1先修改，T2后修改，T2的修改覆盖T1的修改。下面是一个大家都懂的飞机订票系统的例子：售票处A(交易A)读出某航班的机票余额A，设置A=16售票处b(交易b)读出同一航班的机票余额a，也是16；售票点售票并修改余额警报；A-1 .所以a是15，写一个回数据库；b、售票点也卖票，修改余额AlarrA-1 .所以a是15，写一个回数据库。结果卖出了两张票，数据库里的票余额只减少了1。

(2)不要反复阅读。

T2读取数据，T1修改数据。如果T2再次读取该数据，读取结果与第一次读取不同。具体来说，当前事务已经读取了一次数据，然后再次读取的数据是其他事务成功修改的数据，导致两次读取的数据不匹配。

(3)幻影阅读。

T1读取一定范围内的数据，T2在该范围内插入新数据，T1再次读取该范围内的数据，读取结果与第一次读取结果不同。或者更一般地说，交易。

lang="EN-US">A首先根据条件索引得到N条数据，然后事务B改变了这N条数据之外的M条或者增添了M条符合事务A搜索条件的数据，导致事务A再次搜索发现有N+M条数据了，就产生了幻读。换句话说，当前事务读第一次取到的数据比后来读取到数据条目少。

3、封锁

（1）封锁粒度

MySQL 中提供了两种封锁粒度：行级锁以及表级锁。应该尽量只锁定需要修改的那部分数据，而不是所有的资源。锁定的数据量越少，发生锁争用的可能就越小，系统的并发程度就越高。但是加锁需要消耗资源，锁的各种操作（包括获取锁、释放锁、以及检查锁状态）都会增加系统开销。因此封锁粒度越小，系统开销就越大。在选择封锁粒度时，需要在锁开销和并发程度之间做一个权衡。

（2）封锁类型

A．读写锁

排它锁简写为 X 锁，又称写锁；共享锁简写为 S 锁，又称读锁。有以下两个规定：一个事务对数据对象 A 加了 X 锁，就可以对 A 进行读取和更新。加锁期间其它事务不能对 A 加任何锁。一个事务对数据对象 A 加了 S 锁，可以对 A 进行读取操作，但是不能进行更新操作。加锁期间其它事务能对 A 加 S 锁，但是不能加 X 锁。

B． 意向锁

使用意向锁（Intention Locks）可以更容易地支持多粒度封锁。在存在行级锁和表级锁的情况下，事务 T 想要对表 A 加 X 锁，就需要先检测是否有其它事务对表 A 或者表 A 中的任意一行加了锁，那么就需要对表 A 的每一行都检测一次，这是非常耗时的。意向锁在原来的 X/S 锁之上引入了 IX/IS，IX/IS 都是表锁，用来表示一个事务想要在表中的某个数据行上加 X 锁或 S 锁。有以下两个规定：一个事务在获得某个数据行对象的 S 锁之前，必须先获得表的 IS 锁或者更强的锁；一个事务在获得某个数据行对象的 X 锁之前，必须先获得表的 IX 锁。

（3）封锁协议

封锁协议分为三级封锁协议和两段锁协议。MySQL 的 InnoDB 存储引擎采用两段锁协议，会根据隔离级别在需要的时候自动加锁，并且所有的锁都是在同一时刻被释放，这被称为隐式锁定。InnoDB 也可以使用特定的语句进行显示锁定：

SELECT ... LOCK In SHARE MODE;SELECT ... FOR UPDATE;

4、隔离级别

为了避免丢失更新、脏读、不可重复读和幻读，在标准SQL规范中，定义了4个事务隔离级别，不同的隔离级别对事务的处理不同。具体如下图：

5、多版本并发控制

多版本并发控制是MySQL的InnoDB存储引擎实现隔离级别的一种具体方式，用于实现提交读和可重复读这两种隔离级别。而未提交读隔离级别总是读取最新的数据行，无需使用 MVCC。可串行化隔离级别需要对所有读取的行都加锁，单纯使用MVCC无法实现。MVCC在大多数情况下代替了行锁。最早的数据库系统，只有读读之间可以并发，读写，写读，写写都要阻塞。引入多版本之后，只有写写之间相互阻塞，其他三种操作都可以并行，这样大幅度提高了InnoDB的并发度。但是，使用MVCC每行记录都需要额外的存储空间，需要做更多的行维护和检查工作。

6、Next-Key Lock

（1）Record Lock

锁定一个记录上的索引，而不是记录本身。如果表没有设置索引，InnoDB 会自动在主键上创建隐藏的聚簇索引，因此 Record Lock 依然可以使用。

（2）Gap Locks

锁定索引之间的间隙，但是不包含索引本身。例如当一个事务执行以下语句，其它事务就不能在 t.c 中插入 15。

SELECT c FROM t WHERE c BETWEEN 10 and 20 FOR UPDATE;

（3）Next-Key Lock

它是 Record Lock 和 Gap Lock 的结合，不仅锁定一个记录上的索引，也锁定索引之间的间隙。例如一个索引包含以下值：10, 11, 13, and 20，那么就需要锁定以下区间：

(negative infinity, 10](10, 11](11, 13](13, 20](20, positive infinity)

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