事務性質以及隔離級別

事務的概念

事務(Transaction)是併發控制的基本單位。所謂的事務,它是一個操作序列,這些操作要麼都會執行,要麼都不會執行,它是一個不可分割的工作單位。事務的提出主要是爲了解決併發情況下保持數據一致性的問題。

事務的基本特徵

  • Atomic(原子性):事務中包含的操作被看作是一個邏輯單元,這個邏輯單元中的操作要麼全部執行成功,要麼全部執行失敗。
  • Consistentcy(一致性):只的合法的數據可以被寫入數據庫,否則事務應該將其回滾到最初的狀態。
  • Isolation(隔離性):事務允許多個用戶對同一個數據進行併發訪問,而不破壞數據的正確性和完整性。同時,並行事務的修改必須與其他並行事務的修改相互獨立。
  • Durability(持久性):事務結束後,事務處理的結果必須能夠得到固化。
這四個簡稱爲:ACID
這四個基本特徵也可以稱爲四種屬性:
  ①原子性(Atomicity):事務中的所有元素作爲一個整體提交或回滾,事務的個元素是不可分的,事務是一個完整操作。
  ②一致性(Consistemcy):事物完成時,數據必須是一致的,也就是說,和事物開始之前,數據存儲中的數據處於一致狀態。保證數據的無損。
  ③隔離性(Isolation):對數據進行修改的多個事務是彼此隔離的。這表明事務必須是獨立的,不應該以任何方式以來於或影響其他事務。
  ④持久性(Durability):事務完成之後,它對於系統的影響是永久的,該修改即使出現系統故障也將一直保留,真實的修改了數據庫

事務的隔離級別

數據庫的隔離級別有四種:由低到高依次爲Read uncommittedRead committedRepeatable readSerializable這四個級別可以逐個解決髒讀不可重複讀幻讀這幾類問題。

√: 可能出現    ×: 不會出現

髒讀 不可重複讀 幻讀
Read uncommitted
Read committed ×
Repeatable read × ×
Serializable × × ×

 

注意:我們討論隔離級別的場景,主要是在多個事務併發的情況下,因此,接下來的講解都圍繞事務併發。

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。


 

出現上述情況,即我們所說的髒讀,兩個併發的事務,“事務A:領導給singo發工資”、“事務B:singo查詢工資賬戶”,事務B讀取了事務A尚未提交的數據。

當隔離級別設置爲Read uncommitted時,就可能出現髒讀,如何避免髒讀,請看下一個隔離級別。

Read committed 讀提交

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......

出現上述情況,即我們所說的不可重複讀,兩個併發的事務,“事務A:singo消費”、“事務B:singo的老婆網上轉賬”,事務A事先讀取了數據,事務B緊接了更新了數據,並提交了事務,而事務A再次讀取該數據時,數據已經發生了改變。

當隔離級別設置爲Read committed時,避免了髒讀,但是可能會造成不可重複讀。

大多數數據庫的默認級別就是Read committed,比如Sql Server , Oracle。如何解決不可重複讀這一問題,請看下一個隔離級別。

Repeatable read 重複讀

當隔離級別設置爲Repeatable read時,可以避免不可重複讀。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。

雖然Repeatable read避免了不可重複讀,但還有可能出現幻讀

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。

注:Mysql的默認隔離級別就是Repeatable read。

Serializable 序列化

Serializable是最高的事務隔離級別,同時代價也花費最高,性能很低,一般很少使用,在該級別下,事務順序執行,不僅可以避免髒讀、不可重複讀,還避免了幻像讀。



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