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什么是事务,并发带来的事务问题以及事务隔离级别(图文详解)

一、什么是事务?

简单说就是逻辑上的一组操作,要么都执行,要么都不执行。

举个例子,假如小明要给小红转账100元,这个转账会涉及到两个关键操作:①将小明的余额减少100元。  ②将小红的余额增加100元 。但是万一再这两个操作之间突然出现错误,比如说银行系统崩溃,导致小明余额减少而小红的余额没有增加,这样就不对了。事务就是保证这两个关键操作要么都成功,要么都失败。

二、事务的特性ACID

 1、原子性:事务是最小的执行单位,不允许分割。事务的原子性确保动作要么全部完成,要么全不起作用。

2、一致性:执行事务前后,数据保持一致。例如转账业务中,无论事务是否成功,转账者和收款人的总额应该是不变的。

3、隔离性:并发访问数据库时,一个用户的事务不被其他事务所干扰,各并发事务之间的数据是独立的。

4、持久性:一个事务被提交之后,他对数据库的改变是持久的,即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

实现:

  • 持久性:通过 redo log来保证的

  • 原子性:通过 undo log来保证的

  • 隔离性:通过 MVCC 或锁机制来保证的

  • 一致性:通过持久性+原子性+隔离性来保证

三、并发事务带来的问题

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,但是可能会导致以下的问题。

  • 脏读(Dirty Read):当一个事务正在访问数据并且对数据进行了修改,此时还未提交到数据库中,这时另一个事务也访问并使用了这个数据,由于上个事务还未提交,此时他读到的就是“脏数据”,根据“脏数据”所做的操作可能时不正确的。
  • 丢失修改(Lost of Modify):指一个事务读取到一个数据,另一个事务也访问了该数据。那么在第一个事务修改了这个数据后,第二个事务也进行了修改,此时第一个事务的修改结果就被覆盖了,也就是丢失了,因此称为丢失修改。   例如:事务1读取某表中的数据A=20,事务2也读取A=20,事务1修改A=A-1,事务2也修改A=A-1,最终结果A=19,事务1的修改被丢失。
  • 死锁(Deadlock):两个或多个事务相互等待对方释放资源,导致系统无法继续执行。这种情况下,只能通过终止其中一个事务或者回滚来解决死锁。
  • 不可重复读(Unrepeatableread):一个事务在读取某个数据后,另一个事务修改了该数据并提交。当第一个事务再次读取同一数据时,得到的结果与之前不一致。因此称为不可重复读。
  • 幻读(Phantom read):幻读与不可重复读类似,它发生在一个事务(T1)读取了几行数据,接着另一个并发事务(T2)插入了一些数据时。在随后的查询中,第一个事务(T1)就会发现一些原本不存在的记录,就好像发生了幻觉一样,所以称为幻读。

不可重复度和幻读的区别:

不可重复读的重点是修改,幻读的重点在于新增或者删除。

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。

四、事务隔离级别

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。


隔离级别脏读不可重复读幻影读
READ-UNCOMMITTED
READ-COMMITTED×
REPEATABLE-READ××
SERIALIZABLE×××

MySQL InnoDB 存储引擎的默认支持的隔离级别是 REPEATABLE-READ(可重读)

需要注意的是:与 SQL 标准不同的地方在于InnoDB 存储引擎在 REPEATABLE-READ(可重读) 事务隔离级别下,允许应用使用 Next-Key Lock 锁算法来避免幻读的产生。这与其他数据库系统(如 SQL Server)是不同的。所以说虽然 InnoDB 存储引擎的默认支持的隔离级别是 REPEATABLE-READ(可重读) ,但是可以通过应用加锁读(例如 select * from table for update 语句)来保证不会产生幻读,而这个加锁度使用到的机制就是 Next-Key Lock 锁算法。从而达到了 SQL 标准的 SERIALIZABLE(可串行化) 隔离级别。

因为隔离级别越低,事务请求的锁越少,所以大部分数据库系统的隔离级别都是READ-COMMITTED(读取提交内容):,但是你要知道的是InnoDB 存储引擎默认使用 REPEATABLE-READ(可重读) 并不会有任何性能损失。

InnoDB 存储引擎在 分布式事务 的情况下一般会用到SERIALIZABLE(可串行化) 隔离级别。

http://www.lryc.cn/news/125106.html

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