事務隔離級別&ACID&CAP&髒讀幻讀不可重複讀

spring事務

數據庫事務的四種特性

1:原子性:
事務包含的所有操作要麼全部成功,要麼全部失敗回滾;成功必須要完全應用到數據庫,失敗則不能對數據庫產生影響;

2:一致性:
事務執行前和執行後必須處於一致性狀態,
例:用戶A和用戶B的前加起來一共是5000; 無論AB用戶之間是如何相互轉換的,事務結束後兩個用戶的錢加起來還是5000,這就是事務的一致性。

3:隔離性:
當多個用戶併發訪問數據庫時,數據庫爲每一個用戶開啓的事務,不被其他事務的操作所幹擾,多個併發事務之間要相互隔離;

4:持久性:
一個事務一旦被提交了,那麼對數據庫中的數據的改變就是永久性的,即便在數據庫系統遇到故障的情況下也不會丟失事物的操作。

ACID —>ACID是Atomic(原子性)Consistency(一致性)Isolation(隔離性)Durability(持久性)(mysql/oracle)

CAP —>CAP原則又稱CAP定理,指的是在一個分佈式系統中,一致性(Consistency)、可用性(Availability)、分區容錯性(Partition tolerance)(manggoDB/redis)nosql

Consistency (一致性):

“all nodes see the same data at the same time”,即更新操作成功並返回客戶端後,所有節點在同一時間的數據完全一致,這就是分佈式的一致性。一致性的問題在併發系統中不可避免,對於客戶端來說,一致性指的是併發訪問時更新過的數據如何獲取的問題。從服務端來看,則是更新如何複製分佈到整個系統,以保證數據最終一致。

Availability (可用性):

可用性指“Reads and writes always succeed”,即服務一直可用,而且是正常響應時間。好的可用性主要是指系統能夠很好的爲用戶服務,不出現用戶操作失敗或者訪問超時等用戶體驗不好的情況。

Partition Tolerance (分區容錯性):

即分佈式系統在遇到某節點或網絡分區故障的時候,仍然能夠對外提供滿足一致性或可用性的服務。

分區容錯性要求能夠使應用雖然是一個分佈式系統,而看上去卻好像是在一個可以運轉正常的整體。比如現在的分佈式系統中有某一個或者幾個機器宕掉了,其他剩下的機器還能夠正常運轉滿足系統需求,對於用戶而言並沒有什麼體驗上的影響。

一個分佈式系統是不可能同時很好的滿足三個特性

CA-單點集羣 滿足一致性可用性的系統 可擴展性不強

CP-滿足一致性 分區容錯 通常性能不高

AP-滿足可用性 分區容錯 對一致性要求低

zookeeper保證的是cp

eureka保證的是ap

在這裏插入圖片描述

髒讀&不可重讀&幻讀

隔離性:當多個線程都開啓事務來操作數據庫中的數據時,數據庫系統要進行隔離操作,以保證各個線程獲取數據的準確性。 不考慮事務的隔離性,會產生的幾種問題:
01:髒讀
是指一個事務處理過程裏讀取了另一個未提交的事務中的數據,然後使用了這個數據;
例:用戶A向用戶B轉賬100元,A通知B查看賬戶,B發現前確實已到賬,而之後無論第二條SQL是否執行,只要該事務部提交,則所有操作都將回滾,當B再次查看賬戶時就會發現前其實並沒有到賬。

02:不可重複讀
不可重複讀是指在一個事務內,多次讀取同一個數據,在這個事務還沒有結束 ,另一個事務也訪問該同一數據,但是由於第二個事務的修改,那麼第一個事務兩次讀取的數據可能不一樣,因此稱爲不可重複讀;即同一個事務中原始數據讀取不可重複。 注:不可重複讀和髒讀的區別,髒讀是某一個事務讀取另一個事務未提交的髒數據; 不可重複讀則是讀取前一事務提

03:幻讀:
當事務不是獨立執行時發生的一種現象,例如第一個事務對一個表中的數據進行修改,這種數據涉及到表中的全部數據行,同時,第二個事務也對這個表數據進行修改,這個修改是對錶中新增/刪除一條數據,那麼操作第一個事務的用戶發現表中的數據還沒有修改的數據行,就好像發生了幻覺一樣,這就是發生了幻讀。
注:幻讀和不可重複讀都讀取另一條已經提交的事務,所不同的是不可重複讀查詢的都是同一數據項,而幻讀針對的是一批數據整體。

數據庫中提供的四種隔離級別

數據庫提供的四種隔離級別:
01:Read uncommitted(讀未提交):最低級別,任何情況都會發生。
02:Read Committed(讀已提交):可避免髒讀的發生。
03:Repeatable read(可重複讀):可避免髒讀、不可重複讀的發生。
04:Serializable(串行化):避免髒讀、不可重複讀,幻讀的發生。
 
注: 四種隔離級別最高:Seralizable級別,最低的是Read uncommitted級別; 級別越高,執行效率就越低; 隔離級別的設置只對當前鏈接有效,對JDBC操作數據庫來說,一個Connection對象相當於一個鏈接,只對該Connection對象設置的隔離級別只對該connection對象有效,與其它鏈接connection對象無關。

01:Mysql的默認隔離級別是:可重複讀:Repeatable read;
02:oracle數據庫中,只支持seralizable(串行化)級別和Read committed();默認的是Read committed級別;


下面就四種隔離級別進行場景設計:

01: Read uncommitted 讀未提交; 公司發工資了,領導把5000元打到singo的賬號上,但是該事務並未提交,而singo正好去查看賬戶,發現工資已經到賬,是5000元整,非常高興。可是不幸的是,領導發現發給singo的工資金額不對,是2000元,於是迅速回滾了事務,修改金額後,將事務提交,最後singo實際的工資只有2000元,singo空歡喜一場。

02:Read committed 讀已提交; singo拿着工資卡去消費,系統讀取到卡里確實有2000元,而此時她的老婆也正好在網上轉賬,把singo工資卡的2000元轉到另一賬戶,並在singo之前提交了事務,當singo扣款時,系統檢查到singo的工資卡已經沒有錢,扣款失敗,singo十分納悶,明明卡里有錢,爲何......

03:Repeatable read 重複讀 當singo拿着工資卡去消費時,一旦系統開始讀取工資卡信息(即事務開始),singo的老婆就不可能對該記錄進行修改,也就是singo的老婆不能在此時轉賬。

04:重複讀可能出現幻讀: singo的老婆工作在銀行部門,她時常通過銀行內部系統查看singo的信用卡消費記錄。有一天,她正在查詢到singo當月信用卡的總消費金額(select sum(amount) from transaction where month = 本月)爲80元,而singo此時正好在外面胡吃海塞後在收銀臺買單,消費1000元,即新增了一條1000元的消費記錄(insert transaction ... ),並提交了事務,隨後singo的老婆將singo當月信用卡消費的明細打印到A4紙上,卻發現消費總額爲1080元,singo的老婆很詫異,以爲出現了幻覺,幻讀就這樣產生了。

),並提交了事務,隨後singo的老婆將singo當月信用卡消費的明細打印到A4紙上,卻發現消費總額爲1080元,singo的老婆很詫異,以爲出現了幻覺,幻讀就這樣產生了。


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