第一节 boltdb事务简介

我们先看一下，boltdb官方文档中对事务的描述：

Bolt allows only one read-write transaction at a time but allows as many read-only transactions as you want at a time. Each transaction has a consistent view of the data as it existed when the transaction started.

Individual transactions and all objects created from them (e.g. buckets, keys) are not thread safe. To work with data in multiple goroutines you must start a transaction for each one or use locking to ensure only one goroutine accesses a transaction at a time. Creating transaction from the DB is thread safe.

Read-only transactions and read-write transactions should not depend on one another and generally shouldn’t be opened simultaneously in the same goroutine. This can cause a deadlock as the read-write transaction needs to periodically re-map the data file but it cannot do so while a read-only transaction is open.

我们再简单总结下，在boltdb中支持两类事务：读写事务、只读事务。同一时间有且只能有一个读写事务执行；但同一个时间可以允许有多个只读事务执行。每个事务都拥有自己的一套一致性视图。

此处需要注意的是，在boltdb中打开一个数据库时，有两个选项：只读模式、读写模式。内部在实现时是根据不同的选项来底层加不同的锁(flock)。只读模式对应共享锁，读写模式对应互斥锁。具体加解锁的实现可以在bolt_unix.go 和bolt_windows.go中找到。

提到事务，我们不得不提大家烂熟于心的事务四个特性：ACID。为方便阅读后续的内容，下面再简单回顾一下：

A(atomic)原子性:事务的原子性主要表示的是，只要事务一开始(Begin)，那么事务要么执行成功(Commit)，要么执行失败(Rollback)。上述过程只会出现两种状态，在事务执行过程中的中间状态以及数据是不可见的。

C(consistency)一致性：事务的一致性是指，事务开始前和事务提交后的数据都是一致的。

I(isolation)隔离性:事务的隔离性是指不同事务之间是相互隔离、互不影响的。具体的隔离程度是由具体的事务隔离级别来控制。

D(duration)持久性:事务的持久性是指，事务开始前和事务提交后的数据都是永久的。不会存在数据丢失或者篡改的风险。

在此再总结一下：其实上述四大特性中，事务的一致性是终极目标，而其他三大特性都是为了保证一致性而服务的手段。在mysql中，事务的原子性由undo log来保证；事务的持久性由redo log来保证；事务的隔离性由锁来保证。

那具体到boltdb中，它又是如何来实现的呢？

此处以个人的理解来回答下这个问题，理解不一定准确。

首先boltdb是一个文件数据库，所有的数据最终都保存在文件中。当事务结束(Commit)时，会将数据进行刷盘。同时，boltdb通过冗余一份元数据来做容错。当事务提交时，如果写入到一半机器挂了，此时数据就会有问题。而当boltdb再次恢复时，会对元数据进行校验和修复。这两点就保证事务中的持久性。

其次boltdb在上层支持多个进程以只读的方式打开数据库，一个进程以写的方式打开数据库。在数据库内部中事务支持两种，读写事务和只读事务。这两类事务是互斥的。同一时间可以有多个只读事务执行，或者只能有一个读写事务执行，上述两类事务，在底层实现时，都是保留一整套完整的视图和元数据信息，彼此之间相互隔离。因此通过这两点就保证了隔离性。

在boltdb中，数据先写内存，然后再提交时刷盘。如果其中有异常发生，事务就会回滚。同时再加上同一时间只有一个进行对数据执行写入操作。所以它要么写成功提交、要么写失败回滚。也就支持原子性了。

通过以上的几个特性的保证，最终也就保证了一致性。