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

本篇講訴數(shù)據(jù)庫(kù)中事務(wù)的四大特性(ACID)荷并,并且將會(huì)詳細(xì)地說明事務(wù)的隔離級(jí)別青扔。
  如果一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)聲稱支持事務(wù)的操作源织,那么該數(shù)據(jù)庫(kù)必須要具備以下四個(gè)特性:
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翩伪,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)谈息,如果操作失敗則不能對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)有任何影響缘屹。
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)轻姿,也就是說一個(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)賬來說互亮,假設(shè)用戶A和用戶B兩者的錢加起來一共是5000余素,那么不管A和B之間如何轉(zhuǎn)賬,轉(zhuǎn)幾次賬桨吊,事務(wù)結(jié)束后兩個(gè)用戶的錢相加起來應(yīng)該還得是5000,這就是事務(wù)的一致性洛搀。
⑶ 隔離性(Isolation)
  隔離性是當(dāng)多個(gè)用戶并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)佑淀,比如操作同一張表時(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)為每一個(gè)用戶開啟的事務(wù)独榴,不能被其他事務(wù)的操作所干擾奕枝,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隘道,在事務(wù)T1看來,T2要么在T1開始之前就已經(jīng)結(jié)束忘晤,要么在T1結(jié)束之后才開始激捏,這樣每個(gè)事務(wù)都感覺不到有其他事務(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)別闰蛔,稍后會(huì)介紹到。
⑷ 持久性(Durability)
  持久性是指一個(gè)事務(wù)一旦被提交了序六,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)的操作随抠。
  例如我們?cè)谑褂肑DBC操作數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)繁涂,在提交事務(wù)方法后,提示用戶事務(wù)操作完成爆土,當(dāng)我們程序執(zhí)行完成直到看到提示后步势,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)了問題坏瘩,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)處理完畢妄均,但是數(shù)據(jù)庫(kù)因?yàn)楣收隙鴽]有執(zhí)行事務(wù)的重大錯(cuò)誤哪自。

以上介紹完事務(wù)的四大特性(簡(jiǎn)稱ACID),現(xiàn)在重點(diǎn)來說明下事務(wù)的隔離性邑彪,當(dāng)多個(gè)線程都開啟事務(wù)操作數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)時(shí)胧华,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)確性矩动,在介紹數(shù)據(jù)庫(kù)提供的各種隔離級(jí)別之前悲没,我們先看看如果不考慮事務(wù)的隔離性,會(huì)發(fā)生的幾種問題:
1,臟讀
  臟讀是指在一個(gè)事務(wù)處理過程里讀取了另一個(gè)未提交的事務(wù)中的數(shù)據(jù)享言。
  當(dāng)一個(gè)事務(wù)正在多次修改某個(gè)數(shù)據(jù)渗鬼,而在這個(gè)事務(wù)中這多次的修改都還未提交荧琼,這時(shí)一個(gè)并發(fā)的事務(wù)來訪問該數(shù)據(jù),就會(huì)造成兩個(gè)事務(wù)得到的數(shù)據(jù)不一致堰乔。例如:用戶A向用戶B轉(zhuǎn)賬100元脐恩,對(duì)應(yīng)SQL命令如下
update account set money=money+100 where name=’B’; (此時(shí)A通知B) update account set money=money - 100 where name=’A’;

當(dāng)只執(zhí)行第一條SQL時(shí),A通知B查看賬戶驶冒,B發(fā)現(xiàn)確實(shí)錢已到賬(此時(shí)即發(fā)生了臟讀)骗污,而之后無論第二條SQL是否執(zhí)行,只要該事務(wù)不提交需忿,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)錢其實(shí)并沒有轉(zhuǎn)涕烧。
2汗洒,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)值痹扇,這是由于在查詢間隔溯香,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)玫坛,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)果炕吸,發(fā)送了不可重復(fù)讀。
  不可重復(fù)讀和臟讀的區(qū)別是树肃,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)瀑罗,而不可重復(fù)讀則是讀取了前一事務(wù)提交的數(shù)據(jù)。
  在某些情況下劣像,不可重復(fù)讀并不是問題摧玫,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)生問題诬像,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颅停,A和B就可能打起來了……
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)象癞揉。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)柏肪,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)芥牌。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)還有一行沒有修改谬俄,其實(shí)這行是從事務(wù)T2中添加的弃理,就好像產(chǎn)生幻覺一樣,這就是發(fā)生了幻讀钥勋。
  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)算灸,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)在來看看MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)為我們提供的四種隔離級(jí)別:
 〖龀场① Serializable (串行化):可避免臟讀谢翎、不可重復(fù)讀、幻讀的發(fā)生。
 〈判② Repeatable read (可重復(fù)讀):可避免臟讀、不可重復(fù)讀的發(fā)生闷供。
 ⊥撑怠③ Read committed (讀已提交):可避免臟讀的發(fā)生。
 ⌒鍪А④ Read uncommitted (讀未提交):最低級(jí)別啄寡,任何情況都無法保證。

以上四種隔離級(jí)別最高的是Serializable級(jí)別懒浮,最低的是Read uncommitted級(jí)別识藤,當(dāng)然級(jí)別越高,執(zhí)行效率就越低痴昧。像Serializable這樣的級(jí)別剪个,就是以鎖表的方式(類似于Java多線程中的鎖)使得其他的線程只能在鎖外等待版确,所以平時(shí)選用何種隔離級(jí)別應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況乎折。在MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中默認(rèn)的隔離級(jí)別為Repeatable read (可重復(fù)讀)。
  在MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中吓蘑,支持上面四種隔離級(jí)別坟冲,默認(rèn)的為Repeatable read (可重復(fù)讀);而在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中健提,只支持Serializable (串行化)級(jí)別和Read committed (讀已提交)這兩種級(jí)別,其中默認(rèn)的為Read committed級(jí)別脐嫂。

后記:隔離級(jí)別的設(shè)置只對(duì)當(dāng)前鏈接有效紊遵。對(duì)于使用MySQL命令窗口而言,一個(gè)窗口就相當(dāng)于一個(gè)鏈接匀奏,當(dāng)前窗口設(shè)置的隔離級(jí)別只對(duì)當(dāng)前窗口中的事務(wù)有效学搜;對(duì)于JDBC操作數(shù)據(jù)庫(kù)來說,一個(gè)Connection對(duì)象相當(dāng)于一個(gè)鏈接会放,而對(duì)于Connection對(duì)象設(shè)置的隔離級(jí)別只對(duì)該Connection對(duì)象有效钉凌,與其他鏈接Connection對(duì)象無關(guān)。

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