JDBC專題(七)-事務的隔離級别

1.事務的四大特性(ACID)

• 原子性（Atomicity）

  原子性是指事務是一個不可分割的工作機關，事務中的操作要麼全部成功，要麼全部失敗。比如在同一個事務中的SQL語句，要麼全部執行成功，要麼全部執行失敗

• 一緻性（Consistency）

  官網上事務一緻性的概念是：事務必須使資料庫從一個一緻性狀态變換到另外一個一緻性狀态。以轉賬為例子，A向B轉賬，假設轉賬之前這兩個使用者的錢加起來總共是2000，那麼A向B轉賬之後，不管這兩個賬戶怎麼轉，A使用者的錢和B使用者的錢加起來的總額還是2000，這個就是事務的一緻性。

• 隔離性（Isolation）

  事務的隔離性是多個使用者并發通路資料庫時，資料庫為每一個使用者開啟的事務，不能被其他事務的操作資料所幹擾，多個并發事務之間要互相隔離。

• 持久性（Durability）

  持久性是指一個事務一旦被送出，它對資料庫中資料的改變就是永久性的，接下來即使資料庫發生故障也不應該對其有任何影響。

  事務的四大特性中最麻煩的是隔離性，下面重點介紹一下事務的隔離級别.

2.事務的隔離級别

多個線程開啟各自事務操作資料庫中資料時，資料庫系統要負責隔離操作，以保證各個線程在擷取資料時的準确性。

2.1事務不考慮隔離性可能會引發的問題

2.1.1.編寫測試SQL腳本，如下：

/*建立賬戶表*/
create table account(
    id int primary key auto_increment,
    name varchar(40),
    money float
);

/*插入測試資料*/
insert into account(name,money) values('A',1000);
insert into account(name,money) values('B',1000);
insert into account(name,money) values('C',1000);      

下面我們在MySQL資料庫中模拟A——B轉帳這個業務場景來說明事務問題

2.1.2.髒讀

髒讀就是指當一個事務正在通路資料，并且對資料進行了修改，而這種修改還沒有送出到資料庫中，這時，另外一個事務也通路這個資料，然後使用了這個資料。

• 例如：

  A工資為1000,事務A中把他的工資減去100,再把B的工資加上100，但事務A尚未送出。

  與此同時，

  事務B正在查詢工資表，讀取到A的工資為900，B的工資為1100。

  随後，

  事務A發生異常，而復原了事務。A的工資又復原為1000，B的工資也復原為1000

  最後，

  最終事務B讀取到A的工資為900，B的工資為1100，事務B做了一次髒讀。

這是非常危險的，假設Ａ向Ｂ轉帳100元，對應sql語句如下所示

髒讀最嚴重的事情、讀取資料是不真實的

2.1.2.不可重複讀

一個事務讀取另外一個送出過的資料。造成另外一個事務，多次讀取的内容不一緻，資料的内容的改變。—update

一個事務，讀取了另外一個事務送出了的資料。-----同一行資料。

資料的改變。—update

2.1.3.虛讀(幻讀)

虛讀：一個事務讀取另外一個事務已經送出的資料。但是這裡面強調的資料數目的改變。insert，delete。

一個事務讀取另外一個事務已經送出過的資料。 強調的是條目數的改變insert，delete

2.1.4.虛讀和不可重複讀對象

• 不可重複度–update

  同一條記錄 内容的改變

• 虛讀—insert delete

  條目數的改變

3.資料庫的事務隔離級别

3.1.資料庫4種隔離級别

MySQL資料庫共定義了四種隔離級别：

1.Read uncommitted(讀未送出)：最低級别，以上情況均無法保證。

2.Read committed(讀已送出)：可避免髒讀情況發生。Oracle的預設隔離級别

3.Repeatable read(可重複讀)：可避免髒讀、不可重複讀情況的發生。MySQL預設

4.Serializable(串行化)：可避免髒讀、不可重複讀、幻讀情況的發生。

不同的隔離級别對并發問題的解決情況如圖：

注意：事務的隔離級别和資料庫并發性是成反比的，隔離級别越高，并發性越低。

3.2.資料庫4種隔離級别示範

3.2.1.查詢資料庫的隔離級别

mysql資料庫查詢目前事務隔離級别：

select @@tx_isolation

mysql資料庫預設的事務隔離級别是：

Repeatable read(可重複讀)

mysql> select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set      

3.2.2.設定資料庫的隔離級别

mysql資料庫設定事務隔離級别：

set session transaction isolation level 隔離級别

示例：

mysql> select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set

mysql> set session  transaction isolation level Read uncommitted;
Query OK, 0 rows affected

mysql> select @@tx_isolation;
+------------------+
| @@tx_isolation   |
+------------------+
| READ-UNCOMMITTED |
+------------------+
1 row in set      

3.2.3.Read uncommitted

當把事務的隔離級别設定為read uncommitted時，會引發髒讀、不可重複讀和虛讀

• A視窗

--設定A使用者的資料庫隔離級别為Read uncommitted(讀未送出)
set transaction isolation level Read uncommitted;
--開啟事務
start transaction;
--查詢A賬戶中現有的錢，轉到B視窗進行操作
update account set money = money -100 where name = 'a';
update account set money = money +100 where name = 'b';
-- 轉到B視窗進行操作      

• B視窗

--設定B使用者的資料庫隔離級别為Read uncommitted(讀未送出)
set transaction isolation level Read uncommitted;
--開啟事務
start transaction;
--查詢工資表，這時候B讀到了A未送出的資料（髒讀）
select * from account;      

3.2.4.Read committed

當把事務的隔離級别設定為read committed時，會引發不可重複讀和虛讀，但避免了髒讀

• A視窗

set transaction isolation level Read committed;
start transaction;
--發現a帳戶是1000元，轉到b視窗
select * from account;
--發現a帳戶多了100,這時候，a讀到了别的事務送出的資料，兩次讀取a帳戶讀到的是不同的結果（不可重複讀）
select * from account;      

• B視窗

set transaction isolation level Read committed;
start transaction;
update account set money=money+100 where name='A';
commit;--轉到a視窗      

3.2.5.Repeatable read

當把事務的隔離級别設定為repeatable read(mysql預設級别)時，會引發虛讀，但避免了髒讀、不可重複讀。

• A視窗

set transaction isolation level repeatable read;
start transaction;
select * from account;--發現表有3個記錄，轉到b視窗
select * from account;--可能發現表有4條記錄，這時候發生了a讀取到另外一個事務插入的資料（虛讀）      

• B視窗

start transaction;
insert into account(name,money) values('ggg',1000);
commit;--轉到a視窗      

注意：mysql對虛讀已經進行了優化處理。是以展示不出虛讀的發生。

3.2.6.Serializable

• A視窗

set transaction isolation level Serializable;
start transaction;
select * from account;--轉到b視窗      

• B視窗

set transaction isolation level Serializable;
start transaction;
--發現不能插入，隻能等待a結束事務才能插入
insert into account(name,money) values('ggg',1000);      

3.3.小結

• 性能比較

  Serializable 性能最差：事務一個一個執行的。排隊。

Serializable < Repeatable read < Read committed < Read uncommitted

• 安全性比較

  Serializable 安全性最好：所有問題避免掉。

Serializable > Repeatable read > Read committed > Read uncommitted

mysql （預設）-- Repeatable read；

oracle（預設） – Read committed；