事物的ACID以及事務的四種隔離級別

事務具有4個特徵,分別是原子性、一致性、隔離性和持久性,簡稱事務的ACID特性;

一、原子性(atomicity)

一個事務要麼全部提交成功,要麼全部失敗回滾,不能只執行其中的一部分操作,這就是事務的原子性

二、一致性(consistency)

事務的執行不能破壞數據庫數據的完整性和一致性,一個事務在執行之前和執行之後,數據庫都必須處於一致性狀態。

如果數據庫系統在運行過程中發生故障,有些事務尚未完成就被迫中斷,這些未完成的事務對數據庫所作的修改有一部分已寫入物理數據庫,這是數據庫就處於一種不正確的狀態,也就是不一致的狀態

三、隔離性(isolation)

事務的隔離性是指在併發環境中,併發的事務時相互隔離的,一個事務的執行不能不被其他事務干擾。不同的事務併發操作相同的數據時,每個事務都有各自完成的數據空間,即一個事務內部的操作及使用的數據對其他併發事務時隔離的,併發執行的各個事務之間不能相互干擾。

事務的四種隔離級別

數據庫事務的隔離級別有4種,由低到高分別爲Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read 、Serializable 。而且,在事務的併發操作中可能會出現髒讀,不可重複讀,幻讀。下面通過事例一一闡述它們的概念與聯繫。


Read uncommitted

讀未提交,顧名思義,就是一個事務可以讀取另一個未提交事務的數據。

事例:老闆要給程序員發工資,程序員的工資是3.6萬/月。但是發工資時老闆不小心按錯了數字,按成3.9萬/月,該錢已經打到程序員的戶口,但是事務還沒有提交,就在這時,程序員去查看自己這個月的工資,發現比往常多了3千元,以爲漲工資了非常高興。但是老闆及時發現了不對,馬上回滾差點就提交了的事務,將數字改成3.6萬再提交。

分析:實際程序員這個月的工資還是3.6萬,但是程序員看到的是3.9萬。他看到的是老闆還沒提交事務時的數據。這就是髒讀。


那怎麼解決髒讀呢?Read committed!讀提交,能解決髒讀問題。


Read committed

讀提交,顧名思義,就是一個事務要等另一個事務提交後才能讀取數據。

事例:程序員拿着信用卡去享受生活(卡里當然是只有3.6萬),當他埋單時(程序員事務開啓),收費系統事先檢測到他的卡里有3.6萬,就在這個時候!!程序員的妻子要把錢全部轉出充當家用,並提交。當收費系統準備扣款時,再檢測卡里的金額,發現已經沒錢了(第二次檢測金額當然要等待妻子轉出金額事務提交完)。程序員就會很鬱悶,明明卡里是有錢的…

分析:這就是讀提交,若有事務對數據進行更新(UPDATE)操作時,讀操作事務要等待這個更新操作事務提交後才能讀取數據,可以解決髒讀問題。但在這個事例中,出現了一個事務範圍內兩個相同的查詢卻返回了不同數據,這就是不可重複讀。


那怎麼解決可能的不可重複讀問題?Repeatable read !


Repeatable read

重複讀,就是在開始讀取數據(事務開啓)時,不再允許修改操作

事例:程序員拿着信用卡去享受生活(卡里當然是只有3.6萬),當他埋單時(事務開啓,不允許其他事務的UPDATE修改操作),收費系統事先檢測到他的卡里有3.6萬。這個時候他的妻子不能轉出金額了。接下來收費系統就可以扣款了。

分析:重複讀可以解決不可重複讀問題。寫到這裏,應該明白的一點就是,不可重複讀對應的是修改,即UPDATE操作。但是可能還會有幻讀問題。因爲幻讀問題對應的是插入INSERT操作,而不是UPDATE操作。


什麼時候會出現幻讀?

事例:程序員某一天去消費,花了2千元,然後他的妻子去查看他今天的消費記錄(全表掃描FTS,妻子事務開啓),看到確實是花了2千元,就在這個時候,程序員花了1萬買了一部電腦,即新增INSERT了一條消費記錄,並提交。當妻子打印程序員的消費記錄清單時(妻子事務提交),發現花了1.2萬元,似乎出現了幻覺,這就是幻讀。


那怎麼解決幻讀問題?Serializable!


Serializable 序列化

Serializable 是最高的事務隔離級別,在該級別下,事務串行化順序執行,可以避免髒讀、不可重複讀與幻讀。但是這種事務隔離級別效率低下,比較耗數據庫性能,一般不使用。


值得一提的是:大多數數據庫默認的事務隔離級別是Read committed,比如Sql Server , Oracle。Mysql的默認隔離級別是Repeatable read。

四、持久性(durability)

一旦事務提交,那麼它對數據庫中的對應數據的狀態的變更就會永久保存到數據庫中。--即使發生系統崩潰或機器宕機等故障,只要數據庫能夠重新啓動,那麼一定能夠將其恢復到事務成功結束的狀態

 

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