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数据库事务

数据库事务

一、四大特性ACID

1. 原子性(Atomicity)

事务的原子性是指事务必须是一个原子的操作序列单元。事务中包含的各项操作在一次执行过程中,只允许出现两种状态之一。

  • 全部执行成功
  • 全部执行失败

任何一项操作都会导致整个事务的失败,同时其它已经被执行的操作都将被撤销并回滚,只有所有的操作全部成功,整个事务才算是成功完成。

2. 一致性(Consistency)

事务的一致性是指事务的执行不能破坏数据库数据的完整性和一致性,一个事务在执行之前和执行之后,数据库都必须处以一致性状态。

比如:如果从A账户转账到B账户,不可能因为A账户扣了钱,而B账户没有加钱。

3. 隔离性(Isolation)

事务的隔离性是指在并发环境中,并发的事务是互相隔离的,一个事务的执行不能被其它事务干扰。也就是说,不同的事务并发操作相同的数据时,每个事务都有各自完整的数据空间。

一个事务内部的操作及使用的数据对其它并发事务是隔离的,并发执行的各个事务是不能互相干扰的。

隔离性分4个级别,下面会介绍。

4. 持久性(Duration)

事务的持久性是指事务一旦提交后,数据库中的数据必须被永久的保存下来。即使服务器系统崩溃或服务器宕机等故障。只要数据库重新启动,那么一定能够将其恢复到事务成功结束后的状态。

二、事务并发引起的问题:脏读、幻读和不可重复读

数据库在不同的隔离性级别下并发访问可能会出现以下几种问题:脏读(Dirty Read)、不可重复读(Unrepeatable Read)、幻读(Phantom Read)

一、脏读、不可重复读、幻读

1、脏读:脏读就是指当一个事务正在访问数据,并且对数据进行了修改,而这种修改还没有提交到数据库中,这时,另外一个事务也访问这个数据,然后使用了这个数据。
例如:
张三的工资为5000,事务A中把他的工资改为8000,但事务A尚未提交。
与此同时,
事务B正在读取张三的工资,读取到张三的工资为8000。
随后,
事务A发生异常,而回滚了事务。张三的工资又回滚为5000。
最后,
事务B读取到的张三工资为8000的数据即为脏数据,事务B做了一次脏读。

2、不可重复读:是指在一个事务内,多次读同一数据。在这个事务还没有结束时,另外一个事务也访问该同一数据。那么,在第一个事务中的两次读数据之间,由于第二个事务的修改,那么第一个事务两次读到的的数据可能是不一样的。这样就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的,因此称为是不可重复读。
例如:
在事务A中,读取到张三的工资为5000,操作没有完成,事务还没提交。
与此同时,
事务B把张三的工资改为8000,并提交了事务。
随后,
在事务A中,再次读取张三的工资,此时工资变为8000。在一个事务中前后两次读取的结果并不致,导致了不可重复读。

3、幻读:是指当事务不是独立执行时发生的一种现象,例如第一个事务对一个表中的数据进行了修改,这种修改涉及到表中的全部数据行。同时,第二个事务也修改这个表中的数据,这种修改是向表中插入一行新数据。那么,以后就会发生操作第一个事务的用户发现表中还有没有修改的数据行,就好象发生了幻觉一样。
例如:
目前工资为5000的员工有10人,事务A读取所有工资为5000的人数为10人。
此时,
事务B插入一条工资也为5000的记录。
这是,事务A再次读取工资为5000的员工,记录为11人。此时产生了幻读。

二、如何解决?

数据库隔离级别:是在在数据库操作中,为了有效保证并发读取数据的正确性提出的。
  隔离级别越高,越能保证数据的完整性和一致性,但是对并发性能的影响也越大。对于多数应用程序,可以优先考虑把数据库系统的隔离级别设为Read Committed。它能够避免脏读取,而且具有较好的并发性能。尽管它会导致不可重复读、幻读和第二类丢失更新这些并发问题,在可能出现这类问题的个别场合,可以由应用程序采用悲观锁或乐观锁来控制。

数据库的几种隔离级别:

  • READ UNCOMMITTED(读未提交数据):允许事务读取未被其他事务提交的变更数据,会出现脏读、不可重复读和幻读问题。
  • READ COMMITTED(读已提交数据):只允许事务读取已经被其他事务提交的变更数据,可避免脏读,仍会出现不可重复读和幻读问题。
  • REPEATABLE READ(可重复读):确保事务可以多次从一个字段中读取相同的值,在此事务持续期间,禁止其他事务对此字段的更新,可以避免脏读和不可重复读,仍会出现幻读问题。
  • SERIALIZABLE(序列化):确保事务可以从一个表中读取相同的行,在这个事务持续期间,禁止其他事务对该表执行插入、更新和删除操作,可避免所有并发问题,但性能非常低。

Oracle支持两种事务隔离级别:
  READ COMMITTED(默认事务隔离级别),SERIALIZABLE

MySQL支持四种事务隔离级别,其中REPEATABLE READ为默认事务隔离级别。


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