数据库-事务

什么是事务?

事务(transaction)是由一系列操作序列构成的程序执行单元,这些操作要么都做,要么都不做,是一个不可分割的工作单位。

TCL(事务控制语句)

  1. 显示的开始事务:start transaction或者begin
  2. 提交事务:commit
  3. 回滚事务:rollback

特点:ACID

  1. 原子性(Atomicity)
    事务的原子性是指事务中包含的所有操作要么全做,要么全不做(all or none)。
  2. 一致性(Consistency)
    在事务开始以前,数据库处于一致性的状态,事务结束后,数据库也必须处于一致性状态。
    拿银行转账来说,一致性要求事务的执行不应改变A、B 两个账户的金额总和。如果没有这种一致性要求,转账过程中就会发生钱无中生有,或者不翼而飞的现象。事务应该把数据库从一个一致性状态转换到另外一个一致性状态。
  3. 隔离性(Isolation)
    事务隔离性要求系统必须保证事务不受其他并发执行的事务的影响。
  4. 持久性(Durability)
    一个事务一旦成功完成,它对数据库的改变必须是永久的,即便是在系统遇到故障的情况下也不会丢失。

读现象

读现象,是多个事务并发执行时,在读取数据方面可能碰到的状况。先了解它们有助于理解各隔离级别的含义。

  1. 幻读:是指在一个事务中,同一条 SELECT 语句执行两次,得到了不同的“数据集”,或者说数据的个数不同,就好象发生了幻觉一样,主要是由于其他事务执行了insert或delete操作。
    SELECT id FROM test; => 1,2,5
    SELECT id FROM test; => 1,2,5,6
    出现这种请况一般是因为在第二次 SELECT 执行前,有其他事务进行了 INSERT 或 DELETE 操作,并进行了提交。

  2. 不可重复读:是指在一个事务中,同一条SELECT 语句执行两次,某个特定的条目在这两次查询中返回的值不一样,就叫“不可重复读”。
    SELECT id, name FROM test; => (1,"n1"), (2, "n2), (5, "n5")
    SELECT id, name FROM test; => (1, "n1"), (2, "David"), (5, "n5")
    注意,返回的仍然是主键为 1,2,5 的数据,但 id=2 的那行数据的 name 变了
    在同一事务中,多次读取同一数据返回的结果有所不同。
    出现这种请况一般是因为在第二次 SELECT 执行前,有其他事务进行了 update操作,并进行了提交。

  3. 脏读:是指一个事务能读到其他事务中未提交的操作。当一个事务正在访问数据,并且对数据进行了未提交的update修改操作,而这种修改还没有提交到数据库中,这时,另外一个事务也访问这个数据,然后使用了这个数据。如果那个事务进行了回滚,即所做的操作无效,我们就相当于读到了数据库中不再存在的数据,也就是脏数据。依据脏数据所做的操作也可能是不正确的。

事务隔离级别

隔离级别就是对对事务并发控制的等级。为了实现隔离级别通常数据库采用锁(Lock)。
注意:事务隔离级别是由数据库系统实现的,是数据库系统本身的一个功能。在编写程序的时候,程序员只是设定事务的隔离级别,而不是去实现它。
SQL 标准中定义了4个隔离级别,一般来说,隔离级别越高,会出现的“读现象”就越少。这4个级别由高到低依次为:

  1. 可串行化(Serializable)
    简单的说,此级别下运行的事务是完全隔离的,不会受到其他事务的干扰,因此不会出现任何读现象。其他事务中对数据进行的任何操作,在此事务中均不可见。
    此级别下的事务必须以串行的方式被执行,或者至少是串行等价的,否则会以报错的形式结束并回滚。
    串行,就是一个接一个的运行,这种情况下一个事务当然不会被其他事务干扰。
    串行等价:两个/多个事务就算同时运行(并行),得到的结果也和一个接一个的运行(串行)一样。所以对于这些事务,即使同时运行也没关系。
    这是一个最理想的级别,我们可以认为在这个级别下不会因事务间的冲突而破坏数据一致性。但相对的,性能也最低。

  2. 可重复读 (Repeatable reads)
    其他事务对某行数据的更改无论提交没提交,都不会反应到当前事务中。因此,此级别中不会出现“不可重复读”的现象,但是允许出现“幻读”,也就是其他事务中插入的新数据,允许出现在当前事务里。

  3. 提交读/读已提交(Read committed)
    此级别中,其他事务对数据进行的更改只要一提交,就可以在当前事务中读取到。因此会出现“不可重复读”和“幻读”。

  4. 未提交读/读未提交(Read uncommitted)
    这是最宽松的级别。其他事务对数据进行的任意更改就算没提交,也会立刻反应到当前事务中。所有读现象都可能出现在这个级别中。

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