事务

什么是事务

在计算机科学中，事务（Transaction）是一个操作序列，它们作为一个整体被执行，以保证数据的完整性和一致性。如果事务中的所有操作都成功完成，那么事务将被提交，更改将被永久保存。如果事务中的任何一个操作失败，整个事务将被回滚，就像没有任何操作被执行过一样。

以下是事务的一些关键特性，通常被称为ACID四大特性：

  • 原子性（Atomicity）：

    事务中的所有操作要么全部完成，要么全部不完成，不会结束在中间某个点。

  • 一致性（Consistency）：

    事务必须保证数据库从一个一致的状态转移到另一个一致的状态。

  • 隔离性（Isolation）：

    并发执行的事务之间不会互相影响。

  • 持久性（Durability）：

    一旦事务提交，它对数据库的改变就是永久性的，即使系统发生故障也不会丢失。

注意：只有保证了事务的持久性、原子性、隔离性之后，一致性才能得到保障。也就是说 A、I、D 是手段，C 是目的。

事务的隔离级别

版本1

SQL 标准定义了四个隔离级别：

  • READ-UNCOMMITTED(读取未提交)： 最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读

  • READ-COMMITTED(读取已提交): 允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生

  • REPEATABLE-READ（可重复读）: 对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。

  • SERIALIZABLE(可串行化): 最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。

版本2

在数据库管理系统中，事务的隔离级别是指多个事务并发执行时，数据库系统如何隔离每个事务，以保证数据的完整性和一致性。不同的隔离级别会直接影响到事务并发时可能出现的问题，如脏读、不可重复读和幻读。

以下是常见的事务隔离级别及其特点：

  • 读未提交（Read Uncommitted）

    • 特点：这是最低的隔离级别。一个事务可以读取到其他事务未提交的数据。
    • 问题：可能会出现脏读。即读取到其他事务尚未提交的修改数据，而这些数据可能会被回滚。
    • 适用场景：几乎不适用于实际业务场景，因为数据的可靠性无法保证。

  • 读已提交（Read Committed）

    • 特点：一个事务只能读取到其他事务已经提交的数据。
    • 问题：虽然避免了脏读，但可能会出现不可重复读。即在同一个事务中，多次读取同一数据时，可能会因为其他事务的提交而得到不同的结果。
    • 适用场景：适用于那些对数据一致性要求不高，但需要避免脏读的场景，例如一些简单的查询操作。

  • 可重复读（Repeatable Read）

    • 特点：在同一个事务中，多次读取同一数据时，结果是一致的。即保证了事务的可重复性。
    • 问题：可能会出现幻读。即在同一个事务中，读取到的数据范围可能会因为其他事务的插入操作而发生变化。
    • 适用场景：适用于对数据一致性要求较高的场景，例如一些复杂的查询和更新操作。

  • 可串行化（Serializable）

    • 特点：这是最高的隔离级别。事务串行执行，完全隔离。每个事务都像是在独立的数据库中运行，不会受到其他事务的影响。
    • 问题：虽然避免了所有并发问题（脏读、不可重复读和幻读），但性能开销最大，因为系统需要对事务进行严格的加锁和调度。
    • 适用场景：适用于对数据一致性要求极高，且并发量不大的场景，例如金融交易系统等。

不同数据库系统的默认隔离级别：

  • MySQL（InnoDB引擎）：默认隔离级别是可重复读（Repeatable Read）。
  • SQL Server：默认隔离级别是提交读（Read Committed）。
  • PostgreSQL：默认隔离级别是可重复读（Repeatable Read）。

事务的并发问题

在典型的应用程序中，多个事务并发运行，经常会操作相同的数据来完成各自的任务（多个用户对统一数据进行操作）。并发虽然是必须的，但可能会导致一下的问题。

  • 脏读（Dirty read）: 指的是A事务读取到B事务尚未提交的数据，“脏数据”指的是未提交的数据。

  • 不可重复读（Unrepeatableread）: 指的是A事务使用相同条件多次读取同一数据，得到的结果不一致。

  • 幻读（Phantom read）: 指的是A事务使用相同条件多次读取某一批数据，得到的记录条数不一致。幻读与不可重复读类似，区别在于不可重复读的重点是修改，幻读的重点在于新增或者删除。

  • 丢失更改：指的是A、B事务先后更改同一数据，先修改的结果就被丢失了。

不可重复度和幻读区别：

例1（同样的条件, 你读取过的数据, 再次读取出来发现值不一样了 ）：事务1中的A先生读取自己的工资为 1000的操作还没完成，事务2中的B先生就修改了A的工资为2000，导 致A再读自己的工资时工资变为 2000；这就是不可重复读。

例2（同样的条件, 第1次和第2次读出来的记录数不一样 ）：假某工资单表中工资大于3000的有4人，事务1读取了所有工资大于3000的人，共查到4条记录，这时事务2 又插入了一条工资大于3000的记录，事务1再次读取时查到的记录就变为了5条，这样就导致了幻读。

隔离级别与并发问题的关系

隔离级别 脏读（Dirty Read） 不可重复读（NonRepeatable Read） 幻读（Phantom Read）
未提交读（Read uncommitted） ✅ ✅ ✅
已提交读（Read committed） ❌ ✅ ✅
可重复读（Repeatable read） ❌ ❌ ✅
可串行化（Serializable ） ❌ ❌ ❌

常见的事务类型

参考

posted @ 2024-08-27 13:51  抒写  阅读(18)  评论(0)    收藏  举报