事务

先上要记住的结论：

什么是数据库事务

定义:数据库事务是构成单一逻辑工作单元的操作集合

事务的基本要素(ACID)

1. 原子性（Atomicity）： 事务开始后所有操作，要么全部做完，要么全部不做，不可能停滞在中间环节。事务执行过程中出错，会回滚到事务开始前的状态，所有的操作就像没有发生一样。也就是说事务是一个不可分割的整体，就像化学中学过的原子，是物质构成的基本单位。
2. 一致性（Consistency）： 事务开始前和结束后，数据库的完整性约束没有被破坏 。比如A向B转账，不可能A扣了钱，B却没收到。
3. 隔离性（Isolation）： 同一时间，只允许一个事务请求同一数据，不同的事务之间彼此没有任何干扰。比如A正在从一张银行卡中取钱，在A取钱的过程结束前，B不能向这张卡转账。
4. 持久性（Durability）： 事务完成后，事务对数据库的所有更新将被保存到数据库，不能回滚。

ACID实现原理

在事务的ACID特性中, C即 一致性是事务的根本追求 , 而对数据一致性的破坏主要来自两个方面

1. 事务的并发执行
2. 事务故障或系统故障

数据库系统是通过 并发控制技术 和 日志恢复技术 来避免这种情况发生的。

并发控制技术 保证了事务的隔离性, 使数据库的一致性状态不会因为并发执行的操作被破坏。

日志恢复技术 保证了事务的原子性, 使一致性状态不会因事务或系统故障被破坏。同时使已提交的对数据库的修改不会因系统崩溃而丢失, 保证了事务的持久性。

事务并发问题

脏写

脏写是指事务回滚了其他事务对数据项的已提交修改, 比如下面这种情况：

在事务1对数据A的回滚, 导致事务2对A的已提交修改也被回滚了。

丢失更新

丢失更新是指事务覆盖了其他事务对数据的已提交修改, 导致这些修改好像丢失了一样。

事务1和事务2读取A的值都为10, 事务2先将A加上10并提交修改, 之后事务1将A减少10并提交修改, A的值最后为0, 导致事务2对A的修改好像丢失了一样。

脏读

脏读是指 一个事务读取了另一个事务未提交的数据 。

在事务1对A的处理过程中, 事务2读取了A的值, 但之后事务1回滚, 导致事务2读取的A是未提交的脏数据。

不可重复读

不可重复读是指一个事务对同一数据的读取结果前后不一致。脏读和不可重复读的区别在于: 前者读取的是事务未提交的脏数据, 后者读取的是事务已经提交的数据 , 只不过因为数据被其他事务修改过导致前后两次读取的结果不一样。

由于事务2对A的已提交修改, 事务1前后两次读取的结果不一致。

幻读

幻读是指事务读取某个范围的数据时，因为其他事务的操作导致前后两次读取的结果不一致。幻读和不可重复读的区别在于, 不可重复读是针对确定的某一行数据而言, 而幻读是针对不确定的多行数据。因而幻读通常出现在带有查询条件的范围查询中。

事务1查询A<5的数据, 由于事务2插入了一条A=4的数据, 导致事务1两次查询得到的结果不一样

事务的隔离级别

• 事务具有隔离性, 理论上来说事务之间的执行不应该相互产生影响, 其对数据库的影响应该和它们串行执行时一样。
• 然而完全的隔离性会导致系统并发性能很低, 降低对资源的利用率, 因而实际上对隔离性的要求会有所放宽, 这也会一定程度造成对数据库一致性要求降低
• SQL标准为事务定义了不同的隔离级别, 从低到高依次是

• 读未提交 (READ UNCOMMITTED)
• 读已提交 (READ COMMITTED)
• 可重复读 (REPEATABLE READ)
• 串行化 (SERIALIZABLE)

事务的隔离级别越低, 可能出现的并发异常越多, 但是通常而言系统能提供的并发能力越强。

所有事务隔离级别都不允许出现脏写, 而串行化可以避免所有可能出现的并发异常, 但是会极大的降低系统的并发处理能力。