面试题答案
一键面试1. 事务隔离性基础与Undo日志概述
PostgreSQL的Zheap引擎中，Undo日志主要用于撤销未提交事务对数据所做的修改，以确保事务的原子性和隔离性。事务隔离性要求每个事务在执行过程中，就好像是系统中唯一运行的事务一样，不受其他并发事务的干扰。
2. 多事务并发时Undo日志与并发控制的协同工作
- MVCC（多版本并发控制）机制：
- 版本生成：当一个事务对数据进行修改时，Zheap引擎会在Undo日志中记录旧版本的数据。新的数据版本被创建并与事务ID相关联。例如，事务T1更新某一行数据，旧版本数据被记录到Undo日志，新版本数据则带有T1的事务ID。
- 并发读取：在多事务并发执行时，读操作不会阻塞写操作，写操作也不会阻塞读操作。读取操作根据事务的可见性规则，从Undo日志和当前数据版本中获取合适的数据版本。如果一个事务T2读取数据，它会根据自身的事务ID和Undo日志中的事务ID来判断数据版本的可见性。如果T1未提交，T2将看不到T1所做的修改，而是读取旧版本数据，这个旧版本数据可能来自Undo日志。
- 锁机制辅助：
- 行级锁：在对数据行进行修改时，事务会获取行级排他锁（X锁）。例如事务T1要修改某一行数据，它会先获取该行的X锁。其他事务在T1释放锁之前无法获取相同行的排他锁或共享锁（S锁），避免了数据冲突。如果事务T2尝试获取该行的锁，会被阻塞，直到T1释放锁。
- 锁与Undo日志结合：当事务获取锁并修改数据时，Undo日志记录修改前的数据版本。如果事务因并发冲突（如死锁检测等情况）需要回滚，就可以利用Undo日志恢复数据到修改前的状态。例如，若检测到T1和T2形成死锁，选择其中一个事务（假设是T1）回滚，T1会根据Undo日志中的记录撤销对数据的修改，释放持有的锁，从而解除死锁。
3. 具体技术手段和流程
- 事务开始：事务启动时，系统为其分配一个唯一的事务ID（XID）。
- 数据修改：
- 事务获取数据行的锁（如X锁）。
- 在Undo日志中记录修改前的数据版本，包括旧的行数据以及相关元数据（如旧的事务ID等）。
- 修改数据行，更新相关的事务ID等元数据，标记新版本数据。
- 并发访问处理：
- 读操作：读取数据时，根据事务的可见性规则，判断是否从当前数据版本或Undo日志中获取数据。如果当前版本数据的事务ID未提交且大于当前事务的事务ID，则从Undo日志中读取旧版本数据。
- 写操作：获取锁失败的事务进入等待队列，直到锁可用。若等待过程中检测到死锁，选择一个事务进行回滚，利用Undo日志撤销该事务对数据的修改。
- 事务提交或回滚：
- 提交：事务提交时，释放持有的所有锁，系统将事务标记为已提交状态。此时，其他事务可以看到该事务对数据所做的修改。
- 回滚：事务回滚时，根据Undo日志中的记录，将数据恢复到修改前的状态，释放持有的锁，取消事务相关的所有操作。