數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的四大特性以及事務(wù)的隔離級(jí)別

數(shù)據(jù)庫(kù)中事務(wù)的四大特性(ACID)

⑴ 原子性(Atomicity)

原子性是指事務(wù)包含的所有操作要么全部成功,要么全部失敗回滾,因此事務(wù)的操作如果成功就必須要完全應(yīng)用到數(shù)據(jù)庫(kù),如果操作失敗則不能對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)有任何影響。

⑵ 一致性(Consistency)

一致性是指事務(wù)必須使數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致性狀態(tài)變換到另一個(gè)一致性狀態(tài),也就是說(shuō)一個(gè)事務(wù)執(zhí)行之前和執(zhí)行之后都必須處于一致性狀態(tài)。

拿轉(zhuǎn)賬來(lái)說(shuō),假設(shè)用戶A和用戶B兩者的錢(qián)加起來(lái)一共是5000,那么不管A和B之間如何轉(zhuǎn)賬,轉(zhuǎn)幾次賬,事務(wù)結(jié)束后兩個(gè)用戶的錢(qián)相加起來(lái)應(yīng)該還得是5000,這就是事務(wù)的一致性。

⑶ 隔離性(Isolation)

隔離性是當(dāng)多個(gè)用戶并發(fā)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí),比如操作同一張表時(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)為每一個(gè)用戶開(kāi)啟的事務(wù),不能被其他事務(wù)的操作所干擾,多個(gè)并發(fā)事務(wù)之間要相互隔離。

即要達(dá)到這么一種效果:對(duì)于任意兩個(gè)并發(fā)的事務(wù)T1和T2,在事務(wù)T1看來(lái),T2要么在T1開(kāi)始之前就已經(jīng)結(jié)束,要么在T1結(jié)束之后才開(kāi)始,這樣每個(gè)事務(wù)都感覺(jué)不到有其他事務(wù)在并發(fā)地執(zhí)行。

關(guān)于事務(wù)的隔離性數(shù)據(jù)庫(kù)提供了多種隔離級(jí)別,稍后會(huì)介紹到。

⑷ 持久性(Durability)

持久性是指一個(gè)事務(wù)一旦被提交了,那么對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的改變就是永久性的,即便是在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)遇到故障的情況下也不會(huì)丟失提交事務(wù)的操作。

例如我們?cè)谑褂肑DBC操作數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí),在提交事務(wù)方法后,提示用戶事務(wù)操作完成,當(dāng)我們程序執(zhí)行完成直到看到提示后,就可以認(rèn)定事務(wù)以及正確提交,即使這時(shí)候數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)了問(wèn)題,也必須要將我們的事務(wù)完全執(zhí)行完成,否則就會(huì)造成我們看到提示事務(wù)處理完畢,但是數(shù)據(jù)庫(kù)因?yàn)楣收隙鴽](méi)有執(zhí)行事務(wù)的重大錯(cuò)誤。


現(xiàn)在重點(diǎn)來(lái)說(shuō)明下事務(wù)的隔離性當(dāng)多個(gè)線程都開(kāi)啟事務(wù)操作數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)要能進(jìn)行隔離操作,以保證各個(gè)線程獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,在介紹數(shù)據(jù)庫(kù)提供的各種隔離級(jí)別之前,我們先看看如果不考慮事務(wù)的隔離性,會(huì)發(fā)生的幾種問(wèn)題

1,臟讀

臟讀是指在一個(gè)事務(wù)處理過(guò)程里讀取了另一個(gè)未提交的事務(wù)中的數(shù)據(jù)。

當(dāng)一個(gè)事務(wù)正在多次修改某個(gè)數(shù)據(jù),而在這個(gè)事務(wù)中這多次的修改都還未提交,這時(shí)一個(gè)并發(fā)的事務(wù)來(lái)訪問(wèn)該數(shù)據(jù),就會(huì)造成兩個(gè)事務(wù)得到的數(shù)據(jù)不一致。例如:用戶A向用戶B轉(zhuǎn)賬100元,對(duì)應(yīng)SQL命令如下

updateaccountsetmoney=money+100wherename=’B’;? (此時(shí)A通知B)

updateaccountsetmoney=money-100wherename=’A’;

當(dāng)只執(zhí)行第一條SQL時(shí),A通知B查看賬戶,B發(fā)現(xiàn)確實(shí)錢(qián)已到賬(此時(shí)即發(fā)生了臟讀),而之后無(wú)論第二條SQL是否執(zhí)行,只要該事務(wù)不提交,則所有操作都將回滾,那么當(dāng)B以后再次查看賬戶時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)錢(qián)其實(shí)并沒(méi)有轉(zhuǎn)。

2,不可重復(fù)讀

不可重復(fù)讀是指在對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)中的某個(gè)數(shù)據(jù),一個(gè)事務(wù)范圍內(nèi)多次查詢卻返回了不同的數(shù)據(jù)值,這是由于在查詢間隔,被另一個(gè)事務(wù)修改并提交了。

例如事務(wù)T1在讀取某一數(shù)據(jù),而事務(wù)T2立馬修改了這個(gè)數(shù)據(jù)并且提交事務(wù)給數(shù)據(jù)庫(kù),事務(wù)T1再次讀取該數(shù)據(jù)就得到了不同的結(jié)果,發(fā)送了不可重復(fù)讀。

不可重復(fù)讀和臟讀的區(qū)別是,臟讀是某一事務(wù)讀取了另一個(gè)事務(wù)未提交的臟數(shù)據(jù),而不可重復(fù)讀則是讀取了前一事務(wù)提交的數(shù)據(jù)。

在某些情況下,不可重復(fù)讀并不是問(wèn)題,比如我們多次查詢某個(gè)數(shù)據(jù)當(dāng)然以最后查詢得到的結(jié)果為主。但在另一些情況下就有可能發(fā)生問(wèn)題,例如對(duì)于同一個(gè)數(shù)據(jù)A和B依次查詢就可能不同,A和B就可能打起來(lái)了……

3,虛讀(幻讀)

幻讀是事務(wù)非獨(dú)立執(zhí)行時(shí)發(fā)生的一種現(xiàn)象。例如事務(wù)T1對(duì)一個(gè)表中所有的行的某個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)做了從“1”修改為“2”的操作,這時(shí)事務(wù)T2又對(duì)這個(gè)表中插入了一行數(shù)據(jù)項(xiàng),而這個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)值還是為“1”并且提交給數(shù)據(jù)庫(kù)。而操作事務(wù)T1的用戶如果再查看剛剛修改的數(shù)據(jù),會(huì)發(fā)現(xiàn)還有一行沒(méi)有修改,其實(shí)這行是從事務(wù)T2中添加的,就好像產(chǎn)生幻覺(jué)一樣,這就是發(fā)生了幻讀。

幻讀和不可重復(fù)讀都是讀取了另一條已經(jīng)提交的事務(wù)(這點(diǎn)就臟讀不同),所不同的是不可重復(fù)讀查詢的都是同一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng),而幻讀針對(duì)的是一批數(shù)據(jù)整體(比如數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù))。



現(xiàn)在來(lái)看看MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)為我們提供的四種隔離級(jí)別

① Serializable (串行化):可避免臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀的發(fā)生。

這是最高的隔離級(jí)別,它通過(guò)強(qiáng)制事務(wù)排序,使之不可能相互沖突,從而解決幻讀問(wèn)題。簡(jiǎn)言之,它是在每個(gè)讀的數(shù)據(jù)行上加上共享鎖。在這個(gè)級(jí)別,可能導(dǎo)致大量的超時(shí)現(xiàn)象和鎖競(jìng)爭(zhēng)。

② Repeatable read (可重復(fù)讀):可避免臟讀、不可重復(fù)讀的發(fā)生。

這是MySQL的默認(rèn)事務(wù)隔離級(jí)別,它確保同一事務(wù)的多個(gè)實(shí)例在并發(fā)讀取數(shù)據(jù)時(shí),會(huì)看到同樣的數(shù)據(jù)行。不過(guò)理論上,這會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)棘手的問(wèn)題:幻讀 (Phantom Read)。簡(jiǎn)單的說(shuō),幻讀指當(dāng)用戶讀取某一范圍的數(shù)據(jù)行時(shí),另一個(gè)事務(wù)又在該范圍內(nèi)插入了新行,當(dāng)用戶再讀取該范圍的數(shù)據(jù)行時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)有新的“幻影” 行。InnoDB和Falcon存儲(chǔ)引擎通過(guò)多版本并發(fā)控制(MVCC,Multiversion Concurrency Control)機(jī)制解決了該問(wèn)題。

③ Read committed (讀已提交):可避免臟讀的發(fā)生。

這是大多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的默認(rèn)隔離級(jí)別(但不是MySQL默認(rèn)的)。它滿足了隔離的簡(jiǎn)單定義:一個(gè)事務(wù)只能看見(jiàn)已經(jīng)提交事務(wù)所做的改變。這種隔離級(jí)別 也支持所謂的不可重復(fù)讀(Nonrepeatable Read),因?yàn)橥皇聞?wù)的其他實(shí)例在該實(shí)例處理其間可能會(huì)有新的commit,所以同一select可能返回不同結(jié)果。

④ Read uncommitted (讀未提交):最低級(jí)別,任何情況都無(wú)法保證。

在該隔離級(jí)別,所有事務(wù)都可以看到其他未提交事務(wù)的執(zhí)行結(jié)果。本隔離級(jí)別很少用于實(shí)際應(yīng)用,因?yàn)樗男阅芤膊槐绕渌?jí)別好多少。讀取未提交的數(shù)據(jù),也被稱(chēng)之為臟讀(Dirty Read)。

以上四種隔離級(jí)別最高的是Serializable級(jí)別,最低的是Read uncommitted級(jí)別,當(dāng)然級(jí)別越高,執(zhí)行效率就越低。像Serializable這樣的級(jí)別,就是以鎖表的方式(類(lèi)似于Java多線程中的鎖)使得其他的線程只能在鎖外等待,所以平時(shí)選用何種隔離級(jí)別應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況。在MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)默認(rèn)的隔離級(jí)別為Repeatable read (可重復(fù)讀)

設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)的隔離級(jí)別一定要是在開(kāi)啟事務(wù)之前!


最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡(jiǎn)書(shū)系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容