數(shù)據(jù)庫-事務(wù)

什么是事務(wù)?

事務(wù)(transaction)是由一系列操作序列構(gòu)成的程序執(zhí)行單元,這些操作要么都做,要么都不做,是一個不可分割的工作單位。

TCL(事務(wù)控制語句)

  1. 顯示的開始事務(wù):start transaction或者begin
  2. 提交事務(wù):commit
  3. 回滾事務(wù):rollback

特點:ACID

  1. 原子性(Atomicity)
    事務(wù)的原子性是指事務(wù)中包含的所有操作要么全做,要么全不做(all or none)。
  2. 一致性(Consistency)
    在事務(wù)開始以前,數(shù)據(jù)庫處于一致性的狀態(tài),事務(wù)結(jié)束后,數(shù)據(jù)庫也必須處于一致性狀態(tài)。
    拿銀行轉(zhuǎn)賬來說,一致性要求事務(wù)的執(zhí)行不應(yīng)改變A、B 兩個賬戶的金額總和。如果沒有這種一致性要求,轉(zhuǎn)賬過程中就會發(fā)生錢無中生有,或者不翼而飛的現(xiàn)象。事務(wù)應(yīng)該把數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另外一個一致性狀態(tài)。
  3. 隔離性(Isolation)
    事務(wù)隔離性要求系統(tǒng)必須保證事務(wù)不受其他并發(fā)執(zhí)行的事務(wù)的影響。
  4. 持久性(Durability)
    一個事務(wù)一旦成功完成,它對數(shù)據(jù)庫的改變必須是永久的,即便是在系統(tǒng)遇到故障的情況下也不會丟失。

讀現(xiàn)象

讀現(xiàn)象,是多個事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時,在讀取數(shù)據(jù)方面可能碰到的狀況。先了解它們有助于理解各隔離級別的含義。

  1. 幻讀:是指在一個事務(wù)中,同一條 SELECT 語句執(zhí)行兩次,得到了不同的“數(shù)據(jù)集”,或者說數(shù)據(jù)的個數(shù)不同,就好象發(fā)生了幻覺一樣,主要是由于其他事務(wù)執(zhí)行了insert或delete操作。
    SELECT id FROM test; => 1,2,5
    SELECT id FROM test; => 1,2,5,6
    出現(xiàn)這種請況一般是因為在第二次 SELECT 執(zhí)行前,有其他事務(wù)進(jìn)行了 INSERT 或 DELETE 操作,并進(jìn)行了提交。

  2. 不可重復(fù)讀:是指在一個事務(wù)中,同一條SELECT 語句執(zhí)行兩次,某個特定的條目在這兩次查詢中返回的值不一樣,就叫“不可重復(fù)讀”。
    SELECT id, name FROM test; => (1,"n1"), (2, "n2), (5, "n5")
    SELECT id, name FROM test; => (1, "n1"), (2, "David"), (5, "n5")
    注意,返回的仍然是主鍵為 1,2,5 的數(shù)據(jù),但 id=2 的那行數(shù)據(jù)的 name 變了
    在同一事務(wù)中,多次讀取同一數(shù)據(jù)返回的結(jié)果有所不同。
    出現(xiàn)這種請況一般是因為在第二次 SELECT 執(zhí)行前,有其他事務(wù)進(jìn)行了 update操作,并進(jìn)行了提交。

  3. 臟讀:是指一個事務(wù)能讀到其他事務(wù)中未提交的操作。當(dāng)一個事務(wù)正在訪問數(shù)據(jù),并且對數(shù)據(jù)進(jìn)行了未提交的update修改操作,而這種修改還沒有提交到數(shù)據(jù)庫中,這時,另外一個事務(wù)也訪問這個數(shù)據(jù),然后使用了這個數(shù)據(jù)。如果那個事務(wù)進(jìn)行了回滾,即所做的操作無效,我們就相當(dāng)于讀到了數(shù)據(jù)庫中不再存在的數(shù)據(jù),也就是臟數(shù)據(jù)。依據(jù)臟數(shù)據(jù)所做的操作也可能是不正確的。

事務(wù)隔離級別

隔離級別就是對對事務(wù)并發(fā)控制的等級。為了實現(xiàn)隔離級別通常數(shù)據(jù)庫采用鎖(Lock)。
注意:事務(wù)隔離級別是由數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)的,是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身的一個功能。在編寫程序的時候,程序員只是設(shè)定事務(wù)的隔離級別,而不是去實現(xiàn)它。
SQL 標(biāo)準(zhǔn)中定義了4個隔離級別,一般來說,隔離級別越高,會出現(xiàn)的“讀現(xiàn)象”就越少。這4個級別由高到低依次為:

  1. 可串行化(Serializable)
    簡單的說,此級別下運行的事務(wù)是完全隔離的,不會受到其他事務(wù)的干擾,因此不會出現(xiàn)任何讀現(xiàn)象。其他事務(wù)中對數(shù)據(jù)進(jìn)行的任何操作,在此事務(wù)中均不可見。
    此級別下的事務(wù)必須以串行的方式被執(zhí)行,或者至少是串行等價的,否則會以報錯的形式結(jié)束并回滾。
    串行,就是一個接一個的運行,這種情況下一個事務(wù)當(dāng)然不會被其他事務(wù)干擾。
    串行等價:兩個/多個事務(wù)就算同時運行(并行),得到的結(jié)果也和一個接一個的運行(串行)一樣。所以對于這些事務(wù),即使同時運行也沒關(guān)系。
    這是一個最理想的級別,我們可以認(rèn)為在這個級別下不會因事務(wù)間的沖突而破壞數(shù)據(jù)一致性。但相對的,性能也最低。

  2. 可重復(fù)讀 (Repeatable reads)
    其他事務(wù)對某行數(shù)據(jù)的更改無論提交沒提交,都不會反應(yīng)到當(dāng)前事務(wù)中。因此,此級別中不會出現(xiàn)“不可重復(fù)讀”的現(xiàn)象,但是允許出現(xiàn)“幻讀”,也就是其他事務(wù)中插入的新數(shù)據(jù),允許出現(xiàn)在當(dāng)前事務(wù)里。

  3. 提交讀/讀已提交(Read committed)
    此級別中,其他事務(wù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行的更改只要一提交,就可以在當(dāng)前事務(wù)中讀取到。因此會出現(xiàn)“不可重復(fù)讀”和“幻讀”。

  4. 未提交讀/讀未提交(Read uncommitted)
    這是最寬松的級別。其他事務(wù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行的任意更改就算沒提交,也會立刻反應(yīng)到當(dāng)前事務(wù)中。所有讀現(xiàn)象都可能出現(xiàn)在這個級別中。

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