什么是事務(wù)
事務(wù)是并發(fā)控制的基本單位懊烤。所謂的事務(wù),是一個(gè)操作序列宽堆,這些操作要么都執(zhí)行腌紧,要么都不執(zhí)行,是一個(gè)不可分割的工作單位日麸。比如銀行轉(zhuǎn)賬寄啼,從一個(gè)賬號(hào)扣款并使另一個(gè)賬號(hào)增款,這兩個(gè)操作要么都執(zhí)行代箭,要么都不執(zhí)行墩划。事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)數(shù)據(jù)一致性的單位,在每個(gè)事務(wù)結(jié)束時(shí)嗡综,都能保證數(shù)據(jù)一致性乙帮。
事務(wù)的4個(gè)基本特征ACID
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,要么全部失敗回滾极景。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)察净,如果操作失敗則不能對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)有任何影響。
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)盼樟,也就是說(shuō)一個(gè)事務(wù)執(zhí)行之前和執(zhí)行之后狀態(tài)是一樣的氢卡。
舉個(gè)例子:假設(shè)用戶A和用戶B兩者的錢加起來(lái)一共是5000,那么不管A和B之間如何轉(zhuǎn)賬晨缴,轉(zhuǎn)幾次賬译秦,事務(wù)結(jié)束后兩個(gè)用戶的錢相加起來(lái)應(yīng)該還得是5000,這就是事務(wù)的一致性。
隔離性(Isolation)
隔離性是當(dāng)多個(gè)用戶并發(fā)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)筑悴,比如操作同一張表時(shí)们拙,數(shù)據(jù)庫(kù)為每一個(gè)用戶開啟的事務(wù),不能被其他事務(wù)的操作所干擾阁吝,多個(gè)并發(fā)事務(wù)之間要相互隔離砚婆。
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,在事務(wù)T1看來(lái)突勇,T2要么在T1開始之前就已經(jīng)結(jié)束装盯,要么在T1結(jié)束之后才開始,這樣每個(gè)事務(wù)都感覺(jué)不到有其他事務(wù)在并發(fā)地執(zhí)行与境。
關(guān)于事務(wù)的隔離性數(shù)據(jù)庫(kù)提供了四中隔離級(jí)別验夯。
持久性(Durability)
持久性表示一個(gè)事務(wù)一旦被提交了,那么對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的改變是永久的摔刁,即便是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)遇到故障挥转,也不會(huì)丟失。
例如我們?cè)谑褂肑DBC操作數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)共屈,在提交事務(wù)方法后绑谣,提示用戶事務(wù)操作完成,當(dāng)我們程序執(zhí)行完成直到看到提示后拗引,就可以認(rèn)定事務(wù)以及正確提交借宵,即使這時(shí)候數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)了問(wèn)題,也必須要將我們的事務(wù)完全執(zhí)行完成矾削,否則就會(huì)造成我們看到提示事務(wù)處理完畢壤玫,但是數(shù)據(jù)庫(kù)因?yàn)楣收隙鴽](méi)有執(zhí)行事務(wù)的重大錯(cuò)誤。
不考慮隔離性會(huì)出現(xiàn)的幾種情況
臟讀
臟讀是指一個(gè)事務(wù)處理過(guò)程中讀到了另一個(gè)事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)
問(wèn)題出在哪里呢哼凯?其實(shí)是一個(gè)事務(wù)在寫的時(shí)候欲间,另一個(gè)事務(wù)進(jìn)來(lái)讀取數(shù)據(jù)。
例子:用戶A向B轉(zhuǎn)賬100元
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)断部,A通知B查看賬戶猎贴,B發(fā)現(xiàn)確實(shí)錢已到賬(此時(shí)即發(fā)生了臟讀),而之后無(wú)論第二條SQL是否執(zhí)行蝴光,只要該事務(wù)不提交她渴,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(méi)有轉(zhuǎn)蔑祟。所以這種讀取是不可靠的趁耗。
不可重復(fù)讀
不可重復(fù)讀是指在對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)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)值疆虚。這是由于在查詢間隔苛败,被另一個(gè)事務(wù)修改并提交了右冻。
問(wèn)題出在哪里呢?其實(shí)是在一個(gè)事務(wù)讀的時(shí)候著拭,另一個(gè)事務(wù)進(jìn)來(lái)修改數(shù)據(jù)庫(kù)。
例如事務(wù)T1在讀取某一數(shù)據(jù)牍帚,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)儡遮,事務(wù)T1再次讀取該數(shù)據(jù)就得到了不同的結(jié)果,發(fā)送了不可重復(fù)讀暗赶。
不可重復(fù)讀和臟讀的區(qū)別是鄙币,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),而不可重復(fù)讀則是讀取了前一事務(wù)提交的數(shù)據(jù)蹂随。
在某些情況下十嘿,不可重復(fù)讀并不是問(wèn)題,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)果為主岳锁。
幻讀
幻讀是指當(dāng)事務(wù)不是獨(dú)立執(zhí)行時(shí)發(fā)生的一種現(xiàn)象绩衷。例如第一個(gè)事務(wù)對(duì)一個(gè)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改,這種修改涉及到表中的全部數(shù)據(jù)行激率。同時(shí)咳燕,第二個(gè)事務(wù)也修改這個(gè)表中的數(shù)據(jù),這種修改是向表中插入一行新數(shù)據(jù)乒躺。那么招盲,以后就會(huì)發(fā)生操作第一個(gè)事務(wù)的用戶發(fā)現(xiàn)表中還有沒(méi)有修改的數(shù)據(jù)行,就好象發(fā)生了幻覺(jué)一樣嘉冒。
更新丟失
多個(gè)事務(wù)同時(shí)讀取某一數(shù)據(jù)曹货,一個(gè)事務(wù)成功處理好了數(shù)據(jù),被另一個(gè)事務(wù)寫回原值讳推,造成第一個(gè)事務(wù)更新丟失顶籽。
事務(wù)的隔離級(jí)別
READ UNCOMMITTED-讀未提交
Read UnCommitted事務(wù)可以讀取事務(wù)已修改,但未提交的的記錄娜遵。
Read UnCommitted事務(wù)會(huì)產(chǎn)生臟讀(Dirty Read)蜕衡。
Read UnCommitted事務(wù)與select語(yǔ)句加nolock的效果一樣,它是所有隔離級(jí)別中限制最少的设拟。
本栗子來(lái)源于數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)隔離級(jí)別
公司發(fā)工資了慨仿,領(lǐng)導(dǎo)把5000元打到singo的賬號(hào)上,但是該事務(wù)并未提交纳胧,而singo正好去查看賬戶镰吆,發(fā)現(xiàn)工資已經(jīng)到賬,是5000元整跑慕,非常高興万皿〈菡遥可是不幸的是,領(lǐng)導(dǎo)發(fā)現(xiàn)發(fā)給singo的工資金額不對(duì)牢硅,是2000元蹬耘,于是迅速回滾了事務(wù),修改金額后减余,將事務(wù)提交综苔,最后singo實(shí)際的工資只有2000元,singo空歡喜一場(chǎng)位岔。
READ COMMITTED-讀提交
Read Committed只可以防止臟讀如筛。
我們看Read Uncommitted問(wèn)題出現(xiàn)在哪里呢,為什么會(huì)出現(xiàn)臟讀呢抒抬,是一個(gè)事務(wù)還沒(méi)有提交杨刨,另一個(gè)事務(wù)就對(duì)其讀取,就讀取到了未提交的內(nèi)容啦
Read Committed就不會(huì)出現(xiàn)此問(wèn)題擦剑,未提交的數(shù)據(jù)是不允許讀的妖胀,只能讀取已提交的數(shù)據(jù),那這樣就沒(méi)有問(wèn)題了嗎抓于?No做粤,這樣會(huì)產(chǎn)生不可重復(fù)讀。
singo拿著工資卡去消費(fèi)捉撮,系統(tǒng)讀取到卡里確實(shí)有2000元怕品,而此時(shí)她的老婆也正好在網(wǎng)上轉(zhuǎn)賬,把singo工資卡的2000元轉(zhuǎn)到另一賬戶巾遭,并在 singo之前提交了事務(wù)肉康,當(dāng)singo扣款時(shí),系統(tǒng)檢查到singo的工資卡已經(jīng)沒(méi)有錢灼舍,扣款失敗吼和,singo十分納悶,明明卡里有錢骑素,為何......
出現(xiàn)上述情況炫乓,即我們所說(shuō)的不可重復(fù)讀 ,兩個(gè)并發(fā)的事務(wù)献丑,“事務(wù)A:singo消費(fèi)”末捣、“事務(wù)B:singo的老婆網(wǎng)上轉(zhuǎn)賬”,事務(wù)A事先讀取了數(shù)據(jù)创橄,事務(wù)B緊接了更新了數(shù)據(jù)箩做,并提交了事務(wù),而事務(wù)A再次讀取該數(shù)據(jù)時(shí)妥畏,數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)生了改變邦邦。
當(dāng)隔離級(jí)別設(shè)置為Read committed 時(shí)安吁,避免了臟讀,但是可能會(huì)造成不可重復(fù)讀燃辖。
大多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的默認(rèn)級(jí)別就是Read committed鬼店,比如Sql Server , Oracle。如何解決不可重復(fù)讀這一問(wèn)題黔龟,請(qǐng)看下一個(gè)隔離級(jí)別薪韩。
REPEATABLE READ-重復(fù)讀
REPEATABLE READ事務(wù)不會(huì)產(chǎn)生臟讀,并且在事務(wù)完成之前捌锭,任何其它事務(wù)都不能修改目前事務(wù)已讀取的記錄。
我們看Read Committed問(wèn)題出在哪里呢罗捎,是一個(gè)事務(wù)A已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了讀裙矍(雖然還沒(méi)有修改),這個(gè)事務(wù)還沒(méi)有結(jié)束桨菜,然后另一個(gè)事務(wù)B對(duì)此數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改豁状,這就產(chǎn)生了A事務(wù)還沒(méi)有結(jié)束時(shí)再次讀取同一數(shù)據(jù)出現(xiàn)和起初讀取數(shù)據(jù)不同的情況。
當(dāng)隔離級(jí)別設(shè)置為Repeatable read 時(shí)倒得,可以避免不可重復(fù)讀泻红。當(dāng)singo拿著工資卡去消費(fèi)時(shí),一旦系統(tǒng)開始讀取工資卡信息(即事務(wù)開始)霞掺,singo的老婆就不可能對(duì)該記錄進(jìn)行修改谊路,也就是singo的老婆不能在此時(shí)轉(zhuǎn)賬。
雖然Repeatable read避免了不可重復(fù)讀菩彬,但還有可能出現(xiàn)幻讀 缠劝。
REPEATABLE READ事務(wù)在事務(wù)完成之前,任何其它事務(wù)都不能修改目前事務(wù)已讀取的記錄骗灶。其它事務(wù)仍可以插入新記錄惨恭,但必須符合當(dāng)前事務(wù)的搜索條件——這意味著當(dāng)前事務(wù)重新查詢記錄時(shí),會(huì)產(chǎn)生幻讀(Phantom Read)耙旦。
singo的老婆工作在銀行部門脱羡,她時(shí)常通過(guò)銀行內(nèi)部系統(tǒng)查看singo的信用卡消費(fèi)記錄。有一天免都,她正在查詢到singo當(dāng)月信用卡的總消費(fèi)金額 (select sum(amount) from transaction where month = 本月)為80元锉罐,而singo此時(shí)正好在外面胡吃海塞后在收銀臺(tái)買單,消費(fèi)1000元琴昆,即新增了一條1000元的消費(fèi)記錄(insert transaction ... )氓鄙,并提交了事務(wù),隨后singo的老婆將singo當(dāng)月信用卡消費(fèi)的明細(xì)打印到A4紙上业舍,卻發(fā)現(xiàn)消費(fèi)總額為1080元抖拦,singo的老婆很詫異升酣,以為出 現(xiàn)了幻覺(jué),幻讀就這樣產(chǎn)生了态罪。
注:Mysql的默認(rèn)隔離級(jí)別就是Repeatable read噩茄。
SERIALIZABLE-序列化
SERIALIZABLE可以防止除更新丟失外所有的一致性問(wèn)題,即:
1.語(yǔ)句無(wú)法讀取其它事務(wù)已修改但未提交的記錄。
2.在當(dāng)前事務(wù)完成之前复颈,其它事務(wù)不能修改目前事務(wù)已讀取的記錄绩聘。
3.在當(dāng)前事務(wù)完成之前,其它事務(wù)所插入的新記錄耗啦,其索引鍵值不能在當(dāng)前事務(wù)的任何語(yǔ)句所讀取的索引鍵范圍中凿菩。
SNAPSHOT
Snapshot事務(wù)中任何語(yǔ)句所讀取的記錄,都是事務(wù)啟動(dòng)時(shí)的數(shù)據(jù)帜讲。
這相當(dāng)于事務(wù)啟動(dòng)時(shí)衅谷,數(shù)據(jù)庫(kù)為事務(wù)生成了一份專用“快照”。在當(dāng)前事務(wù)中看到不其它事務(wù)在當(dāng)前事務(wù)啟動(dòng)之后所進(jìn)行的數(shù)據(jù)修改似将。
Snapshot事務(wù)不會(huì)讀取記錄時(shí)要求鎖定获黔,讀取記錄的Snapshot事務(wù)不會(huì)鎖住其它事務(wù)寫入記錄,寫入記錄的事務(wù)也不會(huì)鎖住Snapshot事務(wù)讀取數(shù)據(jù)在验。
參考文章
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