数据库事务的ACID特性
1. 事务的四个特性
数据库事务(Transaction)是指作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作,要么完全地执行,要么完全地不执行。一方面,当多个应用程序并发访问数据库时,事务可以在应用程序间提供一个隔离方法,防止互相干扰。另一方面,事务为数据库操作序列提供了一个从失败恢复正常的方法。
事务具有四个特性:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离型(Isolation)、持久性(Durability),简称ACID。
1.1 原子性(Atomicity)
事务的原子性是指事务中的操作不可拆分,只允许全部执行或者全部不执行。
1.2 一致性(Consistency)
事务的一致性是指事务的执行不能破坏数据库的一致性,一致性也称为完整性。一个事务在执行后,数据库必须从一个一致性状态转变为另一个一致性状态。
1.3 隔离型(Isolation)
事务的隔离型是指并发的事务相互隔离,不能互相干扰。
1.4 持久性(Durability)
事务的持久性是指事务一旦提交,对数据的状态变更应该被永久保存。
数据库事务隔离级别
原文链接:数据库事务隔离级别
数据库事务的隔离级别有4个,由低到高依次为Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read 、Serializable ,这四个级别可以逐个解决脏读 、不可重复读 、幻读 这几类问题。
√: 可能出现 ×: 不会出现
脏读 | 不可重复读 | 幻读 | |
Read uncommitted | √ | √ | √ |
Read committed | × | √ | √ |
Repeatable read | × | × | √ |
Serializable | × | × | × |
注意:我们讨论隔离级别的场景,主要是在多个事务并发 的情况下,因此,接下来的讲解都围绕事务并发。
Read uncommitted 读未提交
公司发工资了,领导把5000元打到singo的账号上,但是该事务并未提交,而singo正好去查看账户,发现工资已经到账,是5000元整,非常高 兴。可是不幸的是,领导发现发给singo的工资金额不对,是2000元,于是迅速回滚了事务,修改金额后,将事务提交,最后singo实际的工资只有 2000元,singo空欢喜一场。
出现上述情况,即我们所说的脏读 ,两个并发的事务,“事务A:领导给singo发工资”、“事务B:singo查询工资账户”,事务B读取了事务A尚未提交的数据。
当隔离级别设置为Read uncommitted 时,就可能出现脏读,如何避免脏读,请看下一个隔离级别。
Read committed 读提交
singo拿着工资卡去消费,系统读取到卡里确实有2000元,而此时她的老婆也正好在网上转账,把singo工资卡的2000元转到另一账户,并在 singo之前提交了事务,当singo扣款时,系统检查到singo的工资卡已经没有钱,扣款失败,singo十分纳闷,明明卡里有钱,为 何......
出现上述情况,即我们所说的不可重复读 ,两个并发的事务,“事务A:singo消费”、“事务B:singo的老婆网上转账”,事务A事先读取了数据,事务B紧接了更新了数据,并提交了事务,而事务A再次读取该数据时,数据已经发生了改变。
当隔离级别设置为Read committed 时,避免了脏读,但是可能会造成不可重复读。
大多数数据库的默认级别就是Read committed,比如Sql Server , Oracle。如何解决不可重复读这一问题,请看下一个隔离级别。
Repeatable read 重复读
当隔离级别设置为Repeatable read 时,可以避免不可重复读。当singo拿着工资卡去消费时,一旦系统开始读取工资卡信息(即事务开始),singo的老婆就不可能对该记录进行修改,也就是singo的老婆不能在此时转账。
虽然Repeatable read避免了不可重复读,但还有可能出现幻读 。
singo的老婆工作在银行部门,她时常通过银行内部系统查看singo的信用卡消费记录。有一天,她正在查询到singo当月信用卡的总消费金额 (select sum(amount) from transaction where month = 本月)为80元,而singo此时正好在外面胡吃海塞后在收银台买单,消费1000元,即新增了一条1000元的消费记录(insert transaction ... ),并提交了事务,随后singo的老婆将singo当月信用卡消费的明细打印到A4纸上,却发现消费总额为1080元,singo的老婆很诧异,以为出 现了幻觉,幻读就这样产生了。
注:Mysql的默认隔离级别就是Repeatable read。
Serializable 序列化
Serializable 是最高的事务隔离级别,同时代价也花费最高,性能很低,一般很少使用,在该级别下,事务顺序执行,不仅可以避免脏读、不可重复读,还避免了幻像读。
其他参考链接:MySQL数据库事务隔离级别(Transaction Isolation Level)
锁(并发控制的手段)
独占锁(排他锁)只允许一个事务访问数据
共享锁 允许其他事务继续使用锁定的资源
更新锁
锁就是保护指定的资源,不被其他事务操作,锁定的资源包括行、页、簇、表和数据库。为了最小化锁的成本,SQL Server自动地以与任务相应等级的锁来锁定资源对象。锁定比较小的对象,例如锁定行,虽然可以提高并发性,但是却有较高的开支,因为如果锁定许多行,那么需要占有更多的锁。锁定比较大的对象,例如锁定表,会大大降低并发性,因为锁定整个表就限制了其他事务访问该表的其他部分,但是成本开支比较低,因为只需维护比较少的锁。
设置事务级别:SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL
开始事务:begin tran
提交事务:COMMIT
回滚事务:ROLLBACK
创建事务保存点:SAVE TRANSACTION savepoint_name
回滚到事务点:ROLLBACK TRANSACTION savepoint_name