什麼是資料庫事務? 事務,就是一系列操作的整體,其結果就是這一系列操作要麼全部成功,要麼全部失敗。 譬如說,一個經典的例子--轉賬。 A要轉帳給B 100塊錢,要經歷以下步驟: 1、扣除A賬戶100塊錢。 2、增加B賬戶100塊錢。 以上例子里的兩個步驟,要麼全部成功,要麼全部失敗,不然,就亂套了。 ...
什麼是資料庫事務?
事務,就是一系列操作的整體,其結果就是這一系列操作要麼全部成功,要麼全部失敗。
譬如說,一個經典的例子--轉賬。
A要轉帳給B 100塊錢,要經歷以下步驟:
1、扣除A賬戶100塊錢。
2、增加B賬戶100塊錢。
以上例子里的兩個步驟,要麼全部成功,要麼全部失敗,不然,就亂套了。在這裡,我們可以看出,事務保證了完整性。那麼,說到資料庫事務,就是一系列對資料庫的操作,要麼全部成功(提交),要麼全部失敗(回滾),保證了數據的完整性。
資料庫事務的四大特性(ACID)
ACID,指資料庫事務四個特性的英文單詞縮寫,包括原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔離性(Isolation)、持久性(Durability)。一個支持事務的資料庫,必需要具有這四種特性,否則在事務過程當中無法保證數據的正確性。
1、原子性(Atomicity)
說的是一個事務內所有操作共同組成一個原子包,要麼全部成功,要麼全部失敗。這是最基本的特性。
2、一致性(Consistency)
電腦指令是有先後順序的,這樣就決定了資料庫提交事務會有一個過程。如果提交的時候,存在一個時間差,在提交的第一秒,一個刪除過程還沒完成到了第三秒才完成,會不會第一秒訪問的人和第三秒訪問的人得到不同的結果?出現不一致,狀態的混沌?為了防止這樣的情況,資料庫事務的一致性就規定了事務提交前後,永遠只可能存在事務提交前的狀態或事務提交後的狀態,從一個一致性的狀態到另一個一致性狀態,而不可能出現中間的過程態。也就是說事務的執行結果是量子化狀態,而不是線性狀態。 這就是一致性得保證的只會有前狀態和後狀態,絕不會出現中間態。
3、隔離性(Isolation)
當多個事務併發執行時,有可能會出現臟讀,不可重覆讀,幻讀等問題,事務的隔離就是為瞭解決這些問題。資料庫為了保證事務隔離性,會有很多鎖方案。
4、持久性(Durability)
當一個事務提交之後,資料庫狀態永遠的發生了改變。這個事務只要提交了,哪怕提交後宕機,他也確確實實的提交了,不會出現因為剛剛宕機了而讓提交不生效。
事務併發產生的問題
一個系統,在同一時刻,往往有多個人在使用。這樣,就有可能出現事務併發。事務併發就是多個事務在同時執行。如果沒有事務隔離,那麼事務併發有可能產生更新丟失、臟讀、不可重覆讀、幻讀等問題。
更新丟失
兩個事務都同時更新一行數據,但是第二個事務卻中途失敗退出,導致對數據的兩個修改都失效了。
臟讀
臟讀又稱無效數據讀出。一個事務讀取另外一個事務還沒有提交的數據。例如,事務T1修改了一行數據,但是還沒有提交,這時候事務T2讀取了被事務T1修改後的數據,之後事務T1因為某種原因Rollback了,那麼事務T2讀取的數據就是髒的。
不可重覆讀
指在同一個事務內,對同一行數據的多次查詢,返回了不同的結果。例如,事務T1第一次查詢了某行數據,然後事務T2對這行數據的某個欄位做了修改,並且提交了數據。事務T1第二次查詢該行數據的時候,得到了事務T2修改過的結果。不可重覆讀和臟讀的區別在於,臟讀是讀了未提交的數據,而不可重覆讀是讀了提交了的數據。當然,不可重覆讀在某些情況下並不是問題,有時候我們就是要在同一事務下查詢到數據的最新狀態。
幻讀
幻讀又稱虛讀。同一條SQL語句在同一個事務中的多次查詢,得到的數據量(條數)不一樣。例如,事務T1第一次統計某個表的數據量,有100行。這時,事務T2對這個表插入了一行數據。事務T1第二次統計這個表的數據量,有101行。這就是幻讀。幻讀和不可重覆讀的區別在於,不可重覆讀的重點是修改,同樣的條件,第一次和第二次讀取的值不一樣。而幻讀的重點在於新增或者刪除,同樣的條件, 第一次和第二次讀出來的記錄數不一樣。
事務隔離級別
事務隔離就是為瞭解決事務併發帶來的問題。事務隔離級別,就是多個事務之間的數據互不影響的程度。級別越高,越能保證數據的完整性和一致性。下麵由低到高介紹事務隔離級別。
READ_UNCOMMITTED(未授權讀取級別)
以操作同一行數據為前提,讀事務允許其他讀事務和寫事務,未提交的寫事務禁止其他寫事務(但允許其他讀事務)。此隔離級別可以防止更新丟失,但不能防止臟讀、不可重覆讀、幻讀。此隔離級別可以通過“排他寫鎖”實現。
READ_COMMITTED(授權讀取級別)
以操作同一行數據為前提,讀事務允許其他讀事務和寫事務,未提交的寫事務禁止其他讀事務和寫事務。此隔離級別可以防止更新丟失、臟讀,但不能防止不可重覆讀、幻讀。此隔離級別可以通過“瞬間共用讀鎖”和“排他寫鎖”實現。
REPEATABLE_READ(可重覆讀取級別)
以操作同一行數據為前提,讀事務禁止其他寫事務(但允許其他讀事務),未提交的寫事務禁止其他讀事務和寫事務。此隔離級別可以防止更新丟失、臟讀、不可重覆讀,但不能防止幻讀。此隔離級別可以通過“共用讀鎖”和“排他寫鎖”實現。
SERIALIZABLE(序列化級別)
提供最嚴格的事務隔離。它要求事務序列化執行,事務只能一個接著一個地執行,不能併發執行。此隔離級別可以防止更新丟失、臟讀、不可重覆讀、幻讀。如果僅僅通過“行級鎖”是無法實現事務序列化的,必須通過其他機制保證新插入的數據不會被剛執行查詢操作的事務訪問到。
事務隔離級別越高越好嗎?
隔離級別越高,越能保證數據的完整性和一致性,但是對併發性能的影響也越大。對於多數應用程式,可以優先考慮把資料庫系統的隔離級別設為Read Committed。它能夠避免更新丟失、臟讀,而且具有較好的併發性能。儘管它會導致不可重覆讀、幻讀這些併發問題,在可能出現這類問題的個別場合,可以由應用程式採用悲觀鎖或樂觀鎖來控制。
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