关于数据库的事务

由于Mongodb不支持事务（老版本），自己在工作中也从来没有用过事务，今天在面试的时候提到类似这么一个问题：在数据库中要新增一条A记录，同时要修改B记录的一个字段，这个肯定是用事务实现，但是Mongodb不支持事务，你会怎么设计数据库的事务？

很尴尬，我不知道如何回答。

1.事务的用法

先来一段事务的使用方法（网上看到的，不保证正确性）

try {  
    conn.setAutoCommit(false);  //将自动提交设置为false  

    ps.executeUpdate("修改SQL"); //执行修改操作  

    ps.executeQuery("查询SQL");  //执行查询操作                 

    conn.commit();      //当两个操作成功后手动提交  

} catch (Exception e) {  

    conn.rollback();    //一旦其中一个操作出错都将回滚，使两个操作都不成功  

    e.printStackTrace();  
} 

由以上代码可以看出，将两个操作当作一个事务来执行，执行完毕后可以commit该事务，否则回滚该事务，不会对数据库中的数据产生任何影响。

2.事务的实现

事务有四大特性：ACID
以转账操作为例，A账户转账100元给B账户。
原子性：即两个操作要么都执行，要么都不产生效果，绝对不会产生A-B的中间状态。
一致性：即A账户减少了100元钱，B账户就一定增加了100元，否则就违背了一致性。
隔离性：两个事务之间的操作不应该互相影响。
持久性：数据库事务一旦提交，就不会再被修改。

问题一：原子性和一致性有什么区别？
从描述上来看，原子性保证所有操作必须执行或者都不产生效果，那么只有AB两个状态，即一致性的两种状态。
那为什么说原子性不能保证一致性呢？
因为事务1在执行的时候，事务2有可能会影响到事务1的中间状态，这就引入了隔离性。

问题二：怎么保证原子性？
先写日志，再改数据。
将所有对数据库的操作，都先通过记录日志的方式保存下来，当发生异常情况时，可以重放日志操作来撤销对数据库的修改。
日志记录完整，但再写数据库时异常，重启后这部分数据重放进入数据库。
日志记录异常，日志都不完整，重放时没有commit标记，不会进入数据库。

问题三：怎么保证一致性？
引入隔离性。

问题四：怎么保证隔离性？
各种锁。
悲观锁：
在一个事务未提交前，禁止另一个事务做修改，这样的话当然保证了独立性，但是性能会差。为了提高性能，引入了各种粒度的锁（数据库表级、行级、库级锁，各种性质的锁：排它锁，死锁问题：两阶段锁

乐观锁：
在比较晚提交的事务当中检测数据是否被修改，如果被修改了，就放弃本次提交。

参考文章：辨析ACID四种特性的关系

引用知乎--我练功发自内心
区别数据库、操作系统的原子性概念
作者：我练功发自真心
首先说对原子性的理解。数据库的理解和操作系统的理解是截然相反的。

数据库的原子性说的其实不是楼上说的那些。数据库的原子性说的是failure atomicity：一个事物要么运行成功，要么完全没有运行。也正如题主所问的（非常贴切！），这东西和一致性直接相关。因为如果一个事务的修改到一半终止掉，那么是不可能保持一致性的！

那么楼上说的是啥呢？楼上说的其实是操作系统对atomic的理解：并发控制。OK为啥这么说，因为操作系统直到现在都没有一个统一的并发控制体系，最常用的并发控制就是：锁。而且，锁在操作系统里是没法和数据进行对应的。所以，在操作系统里，用锁来控制运行的顺序：任何要看到非atomic的操作或者非consistent的线程和Interrupt handler都被锁锁在外面。所以，这是操作系统理解的一致性和原子性。

那么数据库说的一致性和原子性是怎么实现的呢？

一般来说用journaling。

任何的修改都先写在一个journal/log里。当事务提交时，会再写一个叫做commit record的东西。那么想象如下情况：如果断电发生，没有提交的事务完成了一半，这个事务就不会有commit record，那么在恢复的时候就会跳过这个事务，就当它没发生；如果提交的事务完成了，那么你一定会看到一个commit record，这时候你就可以根据journal里的数据来恢复你数据库的内容了，这时候，这个事务完整提交。

还有一个叫做copy on write/shadow paging的方法，一般不在数据库中用。因为数据库往往希望对连续读做优化。（但谁知道以后呢…）

PS 数据库的并发控制非常统一（isolation），楼上说了用锁做控制是比较传统的做法（2PL）。除此之外，还有著名的MVCC，比较激进的OCC方法等等…