事务性质以及隔离级别

Myth丶恋晨 2022-08-07 03:53 138阅读 0赞

### 事务的概念 ###

事务（Transaction）是并发控制的基本单位。所谓的事务，它是一个操作序列，这些操作要么都会执行，要么都不会执行，它是一个不可分割的工作单位。事务的提出主要是为了解决并发情况下保持数据一致性的问题。

### 事务的基本特征 ###

*  Atomic(原子性)：事务中包含的操作被看作是一个逻辑单元，这个逻辑单元中的操作要么全部执行成功，要么全部执行失败。
 *  Consistentcy(一致性)：只的合法的数据可以被写入数据库，否则事务应该将其回滚到最初的状态。
 *  Isolation(隔离性)：事务允许多个用户对同一个数据进行并发访问，而不破坏数据的正确性和完整性。同时，并行事务的修改必须与其他并行事务的修改相互独立。
 *  Durability(持久性)：事务结束后，事务处理的结果必须能够得到固化。

这四个简称为：ACID

这四个基本特征也可以称为四种属性：

①原子性(Atomicity)：事务中的所有元素作为一个整体提交或回滚，事务的个元素是不可分的，事务是一个完整操作。  
  ②一致性(Consistemcy)：事物完成时，数据必须是一致的，也就是说，和事物开始之前，数据存储中的数据处于一致状态。保证数据的无损。  
  ③隔离性(Isolation)：对数据进行修改的多个事务是彼此隔离的。这表明事务必须是独立的，不应该以任何方式以来于或影响其他事务。  
  ④持久性(Durability)：事务完成之后，它对于系统的影响是永久的，该修改即使出现系统故障也将一直保留，真实的修改了数据库

### 事务的隔离级别 ###

数据库的隔离级别有四种：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

<table style="color:rgb(51,51,51); font-family:Arial; font-size:14px; line-height:26px"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td></td> 
 <td>脏读</td> 
 <td>不可重复读</td> 
 <td>幻读</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Read uncommitted</td> 
 <td>√</td> 
 <td>√</td> 
 <td>√</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Read committed</td> 
 <td>×</td> 
 <td>√</td> 
 <td>√</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Repeatable read</td> 
 <td>×</td> 
 <td>×</td> 
 <td>√</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Serializable</td> 
 <td>×</td> 
 <td>×</td> 
 <td>×</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

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。

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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。

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