事务(Transaction)是并发控制的基本单位。所谓事务,就是一个操作序列,要么全部执行,要么都不执行,它是一个不可分割的工作单位。比如下单,商品库存减少和生成用户订单,这两个操作要么都执行要么都不执行,所以应该把它们视为一个事务。
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,它有以下几个特性:
- 原子性:事务中的包含的操作被视为一个逻辑单元,要么全部成功,要么全部失败。
- 一致性:事务只有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状态。
- 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。同时事务的修改必须与其他事务的修改相互独立。
- 持久性:事务完成之后,它对系统的影响是永久性的,即使出现致命的系统故障也将保持一致。
以上特性,原子性是基础,隔离性是手段,一致性和持久性是目标。
既然隔离性是手段,而要求多个用户之间的并发数据操作又很难保证互不干扰,那就必须要有一个共同遵守的规范。这个规范就是事务隔离级别。
1. 隔离级别
MySQL标准定义了4种隔离级别,低的隔离级别一般支持更高的并发处理,拥有更低的系统开销。由低到高:Read Uncommitted < Read Committed < Repeatable Read < Serializable。
隔离级别的主要目的是处理数据一致性,它是保证一致性的重要手段和工具。假如有事务A和B并发执行,在保证一致性的时候,就可能会遇到脏读、不可重复读和幻读等问题。
事务隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
---|---|---|---|
READ UNCOMMITTED | 允许 | 允许 | 允许 |
READ COMMITTED | 禁止 | 允许 | 允许 |
REPEATABLE READ | 禁止 | 禁止 | 允许 |
SERIALIZABLE | 禁止 | 禁止 | 禁止 |
- 脏读:读到了脏数据,事务A读取事务B未提交的数据,并又在这个基础上做了其他操作(禁止)。
- 不可重复读:事务A读取了事务B已提交的修改数据(正常)。
- 幻读:事务A读取了事务B已提交的新增数据(正常)。
由上面可以看出,脏读是必须禁止的,不可重复读和幻读虽然对当前事务来说不可理解,但对于最终结果来说是正确的,没有影响到数据的准确性,可以不作考虑。所以说,数据库起码要做到不可脏读。如果对数据一致性要求非常高,隔离界别就要达到SERIALIZABLE了,但一般不需要,因为它会明显降低数据库的并发性能。MySQL默认的隔离级别是REPEATABLE READ。
在MySQL中,事务有两种模式:自动提交(默认)和非自动提交。
- 自动提交:每一条语句执行完把它做出的修改立刻自动提交给数据库,并使之持久化。
- 非自动提交:用start transaction挂起自动提交模式,之后任何语句都将成为事务的一部分,直到发出commit或rollback语句来提交或撤销。
总的来说start transaction和DDL(数据定义语句)都会隐式地提交一个事务,因此这些语句不能放在事务中执行。DDL基本上就是除了增删改查之外的语句。
2. 事务嵌套与传播方式
事务嵌套就是在A函数中调用了B函数,A函数使用了事务,并且在事务中调用了B函数,B函数也有事务,这样就出现了事务嵌套,PDO API事务函数基本是包含start transaction的,如果框架事务开始和提交不做特殊处理,使用原生的PDO API事务函数,互相嵌套的时候就会造成隐式的提交,这样事务肯定就是错误的。那么碰到这种问题怎么处理呢?通常我们需要在应用层去处理,一般框架的ORM都会对此进行处理。
这里介绍一种思路,在beginTransaction函数中,用一个变量level记录当前嵌套的级别,level=1时说明没有嵌套,直接start transaction就可以了,如果大于1,就是有嵌套了,创建一个savepoint(mysql提供的功能),savepoint就是事务记录点,当需要回滚时可以只回滚到这个点。最后是commit函数的处理,如果level=1直接回滚,否则回滚到savepoint。
beginTransaction和commit是配对的处理方式。更简单粗暴的方式是把嵌套事务合并到外部事务中,不考虑嵌套。
嵌套事务涉及一个嵌套的规则,就是说当一个方法A调用另一个方法B时,事务操作的方法,我们称之为事务传播规则,一共有7种规则,最常见的是PROPAGATION_REQUIRED这个事务传播行为,即如果A没有事务,就新建一个事务;如果有,就把B加入当前事务。