什么是『事务』?
事务就是一组具有原子性的操作,这一组操作要么全都正确执行,要么全都不执行。
事务能保证数据库从一种一致性状态转换为另一种一致性状态。
事务的四大特性ACID
1. 原子性
原子性指的是事务是一个不可分割的操作,要么全都正确执行,要么全都不执行。
2. 一致性
事务开始前和事务结束后,数据库的完整性约束没有被破坏。
3. 隔离性
事务的执行是相互独立的,它们不会相互干扰,一个事务不会看到另一个正在运行过程中的事务的数据。
4. 持久性
事务结束后,事务的结果必须是永久保存的。即使数据库发生崩溃,在数据库恢复后事务提交的结果仍然不会丢失。
PS:事务只能保证数据库的高可靠性,即数据库本身发生问题后,事务提交后的数据仍然能恢复;而如果不是数据库本身的故障,如硬盘损坏了,那么事务提交的数据可能就丢失了。这属于『高可用性』的范畴。因此,事务只能保证数据库的『高可靠性』,而『高可用性』需要整个系统共同配合实现。
事务的分类
1. 扁平事务
- 它是实际生产环境中最常用、最简单的事务类型。
- 事务从BEGIN WORK开始,从COMMIT WORK或ROLLBACK WORK结束。
- 缺点:发生错误时回滚到事务的起始位置,无法回滚部分操作。而回滚所有的操作开销太大。
2. 带有保存点的扁平事务
这种事务能设置多个保存点,当发生错误时可以回滚到事务中指定的保存点,而不需要将整个事务回滚。
3. 链事务
4. 嵌套事务
5. 分布式事务
数据库并发访问会出现的问题
1. 更新丢失
当有两个并发执行的事务,更新同一行数据,那么有可能一个事务会把另一个事务的更新覆盖掉。
当数据库没有加任何锁操作的情况下会发生。
2. 脏读
一个事务读到另一个尚未提交的事务中的数据。
该数据可能会被回滚从而失效。
如果第一个事务拿着失效的数据去处理那就发生错误了。
3. 不可重复读
不可重复度的含义:一个事务对同一行数据读了两次,却得到了不同的结果。它具体分为如下两种情况:
1. 虚读:在事务1两次读取同一记录的过程中,事务2对该记录进行了修改,从而事务1第二次读到了不一样的记录。
2. 幻读:事务1在两次查询的过程中,事务2对该表进行了插入、删除操作,从而事务1第二次查询的结果发生了变化。
与『脏读』的区别?
脏读读到的是尚未提交的数据,而不可重复读读到的是已经提交的数据,只不过在两次读的过程中数据被另一个事务改过了。
事务的隔离级别
数据库事务的隔离级别有4个,由低到高依次为Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read 、Serializable ,这四个级别可以逐个解决脏读 、不可重复读 、幻读 这几类问题。
1. Read uncommitted 读未提交
在该级别下,一个事务对一行数据修改的过程中,不允许另一个事务对该行数据进行修改,但允许另一个事务对该行数据读。
因此本级别下,不会出现更新丢失,但会出现脏读、不可重复读。
2. Read committed 读提交
在该级别下,未提交的写事务不允许其他事务访问该行,因此不会出现脏读;但是读取数据的事务允许其他事务的访问该行数据,因此会出现不可重复读的情况。
3. Repeatable read 重复读
在该级别下,读事务禁止写事务,但允许读事务,因此不会出现同一事务两次读到不同的数据的情况(不可重复读),且写事务禁止其他一切事务。
4. Serializable 序列化
该级别要求所有事务都必须串行执行,因此能避免一切因并发引起的问题,但效率很低。
隔离级别越高,越能保证数据的完整性和一致性,但是对并发性能的影响也越大。对于多数应用程序,可以优先考虑把数据库系统的隔离级别设为Read Committed。它能够避免脏读取,而且具有较好的并发性能。尽管它会导致不可重复读、幻读和第二类丢失更新这些并发问题,在可能出现这类问题的个别场合,可以由应用程序采用悲观锁或乐观锁来控制。