数据库的事务四大特性


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事务的四大特性(ACID)

原子性(Atomicity)

原子性是指事务是一个不可分割的工作单位,事务中的操作要么全部成功,要么全部失败。比如在同一个事务中的SQL语句,要么全部执行成功,要么全部执行失败。

一致性(Consistency)

官网上事务一致性的概念是:事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另外一个一致性状态。还要一种说法是事务前后数据的完整性必须保持一致。以转账为例子,A向B转账,假设转账之前这两个用户的钱加起来总共是2000,那么A向B转账之后,不管这两个账户怎么转,A用户的钱和B用户的钱加起来的总额还是2000,这个就是事务的一致性。

隔离性(Isolation)

事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时,数据库为每一个用户开启的事务,不能被其他事务的操作数据所干扰,多个并发事务之间要相互隔离。

持久性(Durability)

持久性是指一个事务一旦被提交,它对数据库中数据的改变就是永久性的,接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

事务的隔离级别

事务的四大特性中最麻烦的是隔离性,下面重点介绍一下事务的隔离级别。
多个线程开启各自事务操作数据库中数据时,数据库系统要负责隔离操作,以保证各个线程在获取数据时的准确性。

脏读

指一个事务读取了另外一个事务未提交的数据。

//这是非常危险的,假设a向b转帐100元,对应sql语句如下所示:
update account set money=money+100 while name=‘b’; 
update account set money=money-100 while name=‘a’;

当第1条sql执行完,第2条还没执行(a未提交时),如果此时b查询自己的帐户,就会发现自己多了100元钱。如果a等b走后再回滚,b就会损失100元。

不可重复读

在一个事务内读取表中的某一行数据,多次读取结果不同。(一个事务读取到了另外一个事务提交的数据)
例如银行想查询a帐户余额,第一次查询a帐户为200元,此时a向帐户内存了100元并提交了,银行接着又进行了一次查询,此时a帐户为300元了。银行两次查询不一致,可能就会很困惑,不知道哪次查询是准的。可将例子简化为:读表中某一行数据,例如a账户第一次读为1000,第二次读为1100。
不可重复读和脏读的区别是,
脏读是读取前一事务未提交的脏数据,不可重复读是重新读取了前一事务已提交的数据。
很多人认为这种情况就对了,无须困惑,当然是以后面的结果为准了。我们可以考虑这样一种情况,比如银行程序需要将查询结果分别输出到电脑屏幕和写到文件中,结果在一个事务中针对输出的目的地,进行的两次查询不一致,导致文件和屏幕中的结果不一致,银行工作人员就不知道以哪个为准了。

虚读(幻读)

虚读(幻读)是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据,导致前后读取不一致。
如丙存款100元未提交,这时银行做报表统计account表中所有用户的总额为500元,然后丙提交了,这时银行再统计发现帐户为600元了,造成虚读同样会使银行不知所措,到底以哪个为准。可将例子简化为:读整个表,即表的行数,例如第一次读某个表有3条记录,第二次读该表又有4条记录。
数据库共定义了四种隔离级别,应用《高性能mysql》一书中有说明

在这里插入图片描述
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Serializable(串行化):可避免脏读、不可重复读、虚读情况的发生。
Repeatable read(可重复读):可避免脏读、不可重复读情况的发生。
Read committed(读已提交):可避免脏读情况发生。
Read uncommitted(读未提交):最低级别,以上情况均无法保证。

在这里插入图片描述

修改隔离级别

下面说说修改事务隔离级别的方法:

全局修改

全局修改,修改my.ini(或mysql.ini)配置文件,在最后加上:

#可选参数有:READ-UNCOMMITTED, READ-COMMITTED, REPEATABLE-READ, SERIALIZABLE.

[mysqld]
transaction-isolation = REPEATABLE-READ

MySQL默认的隔离级别为REPEATABLE-READ,并且是严格遵循数据库规范设计的,即支持4种隔离级别;
Oracle默认的隔离级别为Read committed,并且不支持这4种隔离级别,只支持这4种隔离级别中的2种,Read committed和Serializable。

对当前session修改

对当前session修改,在登录mysql客户端后,执行命令:

set session transaction isolation level read uncommitted; // 设置当前事务隔离级别

注意:session是不能掉的,不然你设置不会成功,MySQL的隔离级别还是默认的隔离级别——REPEATABLE-READ,如下所示:
在这里插入图片描述

查询当前事务隔离级:

select @@tx_isolation; // 查询当前事务隔离级别

下面,将利用MySQL的客户端程序,分别测试几种隔离级别。测试数据库为day16,表为account;表如下:
在这里插入图片描述
两个命令行客户端分别为a(黑色背景窗口),b(蓝色背景窗口);不断改变b的隔离级别,在a端修改数据。
将b的隔离级别设置为read uncommitted(未提交读)
在a未更新数据之前,b客户端

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a更新数据,a向b转帐100元
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此时b查询自己的帐户,就会发现自己多了100元钱,出现了脏读(这个事务读取到了别的事务未提交的数据)
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如果a等b走后再回滚 
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此时b查询自己的帐户,发现又少掉了100元钱,两次读取的数据不一样,出现不可重复读现象
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a提交完事务,再开启一个事务,向表account中新增一条记录
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此时b再次查询account表,发现表account中多了一条记录,出现幻读现象
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将客户端b的事务隔离级别设置为read committed(已提交读)
在a未更新数据之前,b客户端
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a更新数据,a向b转帐100元
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b查询自己的帐户,金额没有发生任何变化,说明已提交读隔离级别解决了脏读的问题
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a此刻提交事务
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b再次查询自己的帐户,发现自己又多了100元钱,这时就发生不可重复读(指这个事务读取到了别的事务提交的数据)
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a再开启一个事务,向表account中新增一条记录
在这里插入图片描述
然后b再次查询account表,发现表account中多了一条记录,出现幻读现象
在这里插入图片描述
将b的隔离级别设置为repeatable read(可重复读)
在a未更新数据之前,b客户端
在这里插入图片描述
a更新数据,a向b转帐100元
在这里插入图片描述
b查询自己的帐户,金额没有发生任何变化,这说明repeatable read这种级别可避免脏读
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a此刻提交事务 在这里插入图片描述
b再次查询自己的帐户,金额没有发生任何变化,这说明repeatable read这种级别还可以避免不可重复读
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a再开启一个事务,向表account中新增一条记录
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然后b再次查询account表,发现表中可能会多出一条ddd的记录(也有可能不会多出一条ddd的记录,我测试时就是这种情况),这就发生了虚读,也就是在这个事务内读取了别的事务插入的数据(幻读数据)
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将b的隔离级别设置为可串行化 (Serializable)
为可串行化 (Serializable)均可避免脏读、不可重复读、幻读。避免脏读和不可重复读的情况我就不测试了,测试步骤同上,下面我重点讲解可串行化 (Serializable)避免幻读的情况。
事务b端
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事务a端
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因为此时事务b的隔离级别设置为serializable,开始事务后,并没有提交,所以事务a只能等待。
事务b提交事务,事务b端
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事务a端
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serializable完全锁定字段,若一个事务来查询同一份数据就必须等待,直到前一个事务完成并解除锁定为止,是完整的隔离级别,会锁定对应的数据表格,因而会有效率的问题。
Serializable隔离级别,虽然可避免所有问题,但性能、效率是最低的,原因是它采取的是锁表的方式,即单线程的方式,即有一个事务来操作这个表了,另外一个事务只能等在外面进不来。

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