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Primary LanguageJava

事务定义

基础事务（独立于隔离级别）

  1. 转账类事务

    • 定义

    事务在一组列内执行，执行过程中首先选取组内一列，从该列中的一个tuple中减去一个数，再将这个数加到另一个随机tuple上，随机的tuple可以是本列的tuple。

    验证时需要确保所有列开始事务前的和与结束事务之后的和保持一致。

    • 事务模版

      1. 单update语句

        update TABLE_1 set column_a = column_a - <value> where key=x and coulumn_a > <value>
update TABLE_2 set column_b = column_b + <value> where key=y

      2. select后update语句

        select column_a from TABLE_1 where key=x
update TABLE_1 set column_a = <column_a> - <value> where key=x and coulumn_a > <value>
select column_b from TABLE_2 where key=y
update TABLE_2 set column_b = <column_b> + <value> where key=y

      3. select…… for update后update语句

        select column_a from TABLE_1 where key=x for update
update TABLE_1 set column_a = <column_a> - <value> where key=x and coulumn_a > <value>
select column_b from TABLE_2 where key=y for update
update TABLE_2 set column_b = <column_b> + <value> where key=y

    • 正确性验证公式

      sum(column_a)_{pre}+……+sum(column_b)_{pre}=sum(column_a)_{post}+……+sum(column_b)_{post}

  2. 比例变换型事务

    • 定义：

      事务在两个列上进行操作，每次在两个列上随机选择两个tuple，在一个tuple上加一个值value，然后在第二个tuple上加上k*value。

      验证时需要确保第二列的终止和减去起始和为第一列的终止和减去起始和的K倍。

    • 事务模版

      1. 单update语句

        update TABLE_1 set column_a= column_a + <value> where key=x
update TABLE_2 set column_b = column_b + k * <value> where key=y

      2. select后update语句

        select column_a from TABLE_1 where key = x
update TABLE_1 set column_a= <column_a> + <value> where key=x
select column_a from TABLE_1 where key = y
update TABLE_2 set column_b = <column_b> + k * <value> where key=y

      3. select…… for update后update语句

        select column_a from TABLE_1 where key = x for update
update TABLE_1 set column_a= <column_a> + <value> where key=x
select column_a from TABLE_1 where key = y for update
update TABLE_2 set column_b = <column_b> + k * <value> where key=y

    • 正确性验证公式

      𝑠𝑢𝑚(𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛_𝑏)_{𝑝𝑜𝑠𝑡}−𝑠𝑢𝑚(𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛_𝑏)_{𝑝𝑟𝑒}=𝑘∗(𝑠𝑢𝑚(𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛_𝑎)_{𝑝𝑜𝑠𝑡}−𝑠𝑢𝑚(𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛_𝑎)_{𝑝𝑟𝑒})

  3. 订单事务

    • 定义：

      事务在单列上操作，每次选取该列的一个tuple对其减k，然后在ITEM表中插入一个记录项。

      验证时需要保证ITEM表中的记录项数量之和等于该列的起始和减去终止和。

    • 事务模版

      1. 单update语句

        update TABLE_1 set column_a = column_a -k where key=x and column_a >= k
insert into ITEM values(<TABLE_1>,<column_a>,k)

      2. select后update语句

        select column_a from TABLE_1 where key = x
update TABLE_1 set column_a = <column_a> - k where key= x and column_a >= k
insert into ITEM values(<TABLE_1>,<column_a>,k)

      3. select…… for update 后update语句

        select column_a from TABLE_1 where key = x for update 
update TABLE_1 set column_a = <column_a> - k where key=x and column_a >= k
insert into ITEM values(<TABLE_1>,<column_a>,k)

    • 正确性验证公式

      𝑠𝑢𝑚(𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛_𝑎){𝑝𝑟𝑒}−𝑠𝑢𝑚(𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛_𝑎){𝑝𝑜𝑠𝑡}=𝑠𝑢𝑚(𝐼𝑇𝐸𝑀.𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒𝑁𝑎𝑚𝑒=𝑇𝐴𝐵𝐿𝐸_1,𝐼𝑇𝐸𝑀.𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛𝑁𝑎𝑚𝑒=𝑐𝑜𝑙𝑢𝑚𝑛_𝑎)

Read Uncommitted

  1. 脏写

    验证可以采用基础事务中的1.a，2.a，3.a即可。

Read Committed

  1. 脏写可以采用如上阐述的验证方案

  2. 脏读

    • 事务定义

      采用两组事务

      1. 事务1更新一个列的部分值为负数，然后sleep一段时间，之后回滚，以保证在这段时间内有未提交的数据被事务2读取到。
      2. 事务2从本列上select一个值，然后将该值覆盖的写到与之对应的记录项上，如果该记录项上已经有一个负数值时，则不写。

      验证时需要确保所有的记录项上不出现负值。

    • 事务模版

      1. 更新事务
      update TABLE_1 set column_a =-1 where key between x and y
Threads sleep a time
rollback
      1. 读取事务
      select column_a from TABLE_1 where key = z
update TABLE_1 set record = <column_a> where key = z and record>=0;

    • 正确性验证公式

      count(TABLE_1.record<0)=0

Repeatable Read

  1. 脏写，脏读可以采用如上阐述的验证方案

  2. 模糊读/不可重复读

    • 事务定义 采用两组事务

      1. 事务1对一列进行range修改
      2. 事务2对本列的一个随机tuple执行select语句，之后sleep一段时间，再次对该tuple做select，将两次的差值的绝对值加到记录项上。

      验证时需要确保记录项所有的值应该全部等于0。

    • 事务模板

      1. 更新事务
      update TABLE_1 set column_a = column_a+1 where key between x and y
      1. 读取事务
      select column_a from TABLE_1  where key=z
Thread sleep a time
select column_a from TABLE_1  where key=z
update TABLE_1 set diff_record = diff_record + abs(diff<column_a>) where key = z

    • 正确性验证公式

      count(diff_record!=0)=0

Serializable

  1. 脏写，脏读，不可重复读可以采用如上阐述的验证方案

  2. 幻读

    • 事务定义

      需要检验两种类型的幻读，分别是元组增删和元组修改带来的幻读。

      1. 事务1在一张独立的表上做增删改。

      2. 事务2首先根据一列的range获取一组主键值，之后sleep一段时间，然后update盖range内的所有值加1，再次执行相同的语句，但是此时的range中min和max相应的都要加1，以保证理论上获取的值是相同的，最后回滚撤销修改。用此种方式可以检测MySql中具有欺骗性的幻读出现情景。在事务2结束之后，比较两次获取的主键是不是完全一样，如果不一样在幻读记录表中插入一条记录，一样则不执行任何操作。

      验证方式为，需要保证幻读记录表中不存在任何记录。

    • 事务模板

      1. 事务1每次执行时概率随机以下事务执行
      insert into TABLE_1 values(?...?)
      delete from TABLE_1 where key =x 
      update TABLE_1 set column_a = value where key = x
      1. 事务2
      select key , column_a from TABLE_1 where key between x and y
Thread sleep a time
select key , column_a from TABLE_1 where key between x and y
compute in local:
	compare all items in key_pre,column_a_pre with items in key_post,column_a_post
	if(there is an uneaqual item):
		execute sql:
			insert into Phantom_Read values(TABLE_1,Error_Type)

    • 正确性验证公式

      count(Phantom_Read)=0

  3. 写偏

    • 事务定义

      读取两个列的同一行值，对一个列的值做差，减去他们和的1/2以上的值。

      验证方式为，需要保证最终验证时，两列的和是大于等于0的。

    • 事务模版

      select column_a from TABLE_1 where key=x
select column_b from TABLE_1 where key=x
update TABLE_1 set column_a= column_a-(column_a+column_b)*4/5 where key =x

    • 正确性验证公式

      count((column_a+coulumn_b)<0)=0