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一、事務的四大特性(ACID)
1、原子性(Atomicity)
2、一緻性(Consistency)
3、隔離性(Isolation)
4、持久性(Durability)
二、事務的隔離級别(預設事務級别為可重複讀)
MySQL資料庫的四種事務隔離級别
Read Uncommitted(讀取未送出内容)
Read Committed(讀取送出内容)
Repeatable Read(可重讀)
Serializable(可串行化)
一、事務的四大特性(ACID)
如果一個資料庫聲稱支援事務的操作,那麼該資料庫必須要具備以下四個特性:
1、原子性(Atomicity)
原子性是指事務包含的所有操作要麼全部成功,要麼全部失敗復原,是以事務的操作如果成功就必須要完全應用到資料庫,如果操作失敗則不能對資料庫有任何影響。
2、一緻性(Consistency)
一緻性是指事務必須使資料庫從一個一緻性狀态變換到另一個一緻性狀态,也就是說一個事務執行之前和執行之後都必須處于一緻性狀态。
拿轉賬來說,假設使用者A和使用者B兩者的錢加起來一共是5000,那麼不管A和B之間如何轉賬,轉幾次賬,事務結束後兩個使用者的錢相加起來應該還得是5000,這就是事務的一緻性。
3、隔離性(Isolation)
隔離性是當多個使用者并發通路資料庫時,比如操作同一張表時,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所幹擾,多個并發事務之間要互相隔離。
即要達到這麼一種效果:對于任意兩個并發的事務T1和T2,在事務T1看來,T2要麼在T1開始之前就已經結束,要麼在T1結束之後才開始,這樣每個事務都感覺不到有其他事務在并發地執行。
4、持久性(Durability)
持久性是指一個事務一旦被送出了,那麼對資料庫中的資料的改變就是永久性的,即便是在資料庫系統遇到故障的情況下也不會丢失送出事務的操作。
例如我們在使用JDBC操作資料庫時,在送出事務方法後,提示使用者事務操作完成,當我們程式執行完成直到看到提示後,就可以認定事務以及正确送出,
即使這時候資料庫出現了問題,也必須要将我們的事務完全執行完成,否則就會造成我們看到提示事務處理完畢,但是資料庫因為故障而沒有執行事務的重大錯誤。
二、事務的隔離級别(預設事務級别為可重複讀)
總的說,資料庫事務無非就兩種:讀取事務(select)、修改事務(update,insert)。在沒有事務隔離控制的時候,多個事務在同一時刻對同一資料的操作可能就會影響到最終期望的結果,通常有四種情況:
(1) 兩個更新事務同時修改一條資料時,很顯然這種情況是最嚴重的了,程式中無論如何也不能出現這種情況,因為它會造成更新的丢失!
(2) 一個更新事務更新一條資料時,另一個讀取事務讀取了還沒送出的更新,這種情況下會出現讀取到髒資料。
(3) 一個讀取事務讀取一條資料時,另一個更新事務修改了這條資料,這時就會出現不可重制的讀取。
(4)一個讀取事務讀取時,另一個插入事務(注意此處時插入)插入了一條新資料,這樣就可能多讀出一條資料,出現幻讀。
以上四種情況描述完畢,相信大家也發現規律了,前三種是對同一條資料的并發操作,對程式的結果可能産生緻命影響,尤其是金融等實時性,準确性要求極高的系統,絕不容許這三中情況的出現,
相比第四種情況不會影響資料的真實性,在很多情況下是允許的,如社交論壇等實時性要求不高的系統!
綜上四個情況,我們可以大緻這樣簡單的了解(最初說的兩種事務的自由組合2*2=4):
A) 修改時允許修改(丢失更新)
B) 修改時允許讀取(髒讀)
C) 讀取時允許修改(不可重複讀)
D) 讀取時允許插入(幻讀)
從上到下問題越來越不嚴重,但所需的性能開銷卻越大。因為不同的系統允許不同級别的情況,是以就出現了事務隔離這麼一個東東,來允許我們設定資料庫的并發行為。
總結下如果不考慮事務的隔離性,會發生的幾種問題:
1,髒讀
髒讀是指在一個事務處理過程裡讀取了另一個未送出的事務中的資料。
當一個事務正在多次修改某個資料,而在這個事務中這多次的修改都還未送出,這時一個并發的事務來通路該資料,就會造成兩個事務得到的資料不一緻。例如:使用者A向使用者B轉賬100元,對應SQL指令如下
update account set money=money+100 where name=’B’; (此時A通知B)
update account set money=money - 100 where name=’A’;
當隻執行第一條SQL時,A通知B檢視賬戶,B發現确實錢已到賬(此時即發生了髒讀),而之後無論第二條SQL是否執行,隻要該事務不送出,則所有操作都将復原,那麼當B以後再次檢視賬戶時就會發現錢其實并沒有轉。
2,不可重複讀
不可重複讀是指在對于資料庫中的某個資料,一個事務範圍内多次查詢卻傳回了不同的資料值,這是由于在查詢間隔,被另一個事務修改并送出了。
例如事務T1在讀取某一資料,而事務T2立馬修改了這個資料并且送出事務給資料庫,事務T1再次讀取該資料就得到了不同的結果,發送了不可重複讀。
不可重複讀和髒讀的差別是,髒讀是某一事務讀取了另一個事務未送出的髒資料,而不可重複讀則是讀取了前一事務送出的資料。
在某些情況下,不可重複讀并不是問題,比如我們多次查詢某個資料當然以最後查詢得到的結果為主。但在另一些情況下就有可能發生問題,例如對于同一個資料A和B依次查詢就可能不同,A和B就可能打起來了……
3,虛讀(幻讀)
幻讀是事務非獨立執行時發生的一種現象。例如事務T1對一個表中所有的行的某個資料項做了從“1”修改為“2”的操作,這時事務T2又對這個表中插入了一行資料項,而這個資料項的數值還是為“1”并且送出給資料庫。而操作事務T1的使用者如果再檢視剛剛修改的資料,會發現還有一行沒有修改,其實這行是從事務T2中添加的,就好像産生幻覺一樣,這就是發生了幻讀。
幻讀和不可重複讀都是讀取了另一條已經送出的事務(這點就髒讀不同),所不同的是不可重複讀查詢的都是同一個資料項,而幻讀針對的是一批資料整體(比如資料的個數)。
SQL标準定義了4類隔離級别,包括了一些具體規則,用來限定事務内外的哪些改變是可見的,哪些是不可見的。低級别的隔離級一般支援更高的并發處理,并擁有更低的系統開銷。
MySQL資料庫的四種事務隔離級别
Read Uncommitted(讀取未送出内容)
在該隔離級别,所有事務都可以看到其他未送出事務的執行結果。本隔離級别很少用于實際應用,因為它的性能也不比其他級别好多少。讀取未送出的資料,也被稱之為髒讀(Dirty Read);
Read Committed(讀取送出内容)
這是大多數資料庫系統的預設隔離級别(但不是MySQL預設的)。它滿足了隔離的簡單定義:一個事務隻能看見已經送出事務所做的改變。這種隔離級别 也支援所謂的不可重複讀(Nonrepeatable Read),因為同一事務的其他執行個體在該執行個體處理其間可能會有新的commit,是以同一select可能傳回不同結果;
Repeatable Read(可重讀)
這是MySQL的預設事務隔離級别,它確定同一事務的多個執行個體在并發讀取資料時,會看到同樣的資料行。不過理論上,這會導緻另一個棘手的問題:幻讀 (Phantom Read)。
簡單的說,幻讀指當使用者讀取某一範圍的資料行時,另一個事務又在該範圍内插入了新行,當使用者再讀取該範圍的資料行時,會發現有新的“幻影” 行。
InnoDB和Falcon存儲引擎通過多版本并發控制(MVCC,Multiversion Concurrency Control)機制解決了該問題
Serializable(可串行化)
這是最高的隔離級别,它通過強制事務排序,使之不可能互相沖突,進而解決幻讀問題。簡言之,它是在每個讀的資料行上加上共享鎖。在這個級别,可能導緻大量的逾時現象和鎖競争。
這四種隔離級别采取不同的鎖類型來實作,若讀取的是同一個資料的話,就容易發生問題。例如:
髒讀(Drity Read):某個事務已更新一份資料,另一個事務在此時讀取了同一份資料,由于某些原因,前一個RollBack了操作,則後一個事務所讀取的資料就會是不正确的。
不可重複讀(Non-repeatable read):在一個事務的兩次查詢之中資料不一緻,這可能是兩次查詢過程中間插入了一個事務更新的原有的資料。
幻讀(Phantom Read):在一個事務的兩次查詢中資料筆數不一緻,例如有一個事務查詢了幾列(Row)資料,而另一個事務卻在此時插入了新的幾列資料,先前的事務在接下來的查詢中,就會發現有幾列資料是它先前所沒有的。
在MySQL中,實作了這四種隔離級别,分别有可能産生問題如下所示:
① Serializable (串行化):可避免髒讀、不可重複讀、幻讀的發生。
② Repeatable read (可重複讀):可避免髒讀、不可重複讀的發生。
③ Read committed (讀已送出):可避免髒讀的發生。
④ Read uncommitted (讀未送出):最低級别,任何情況都無法保證。
以上四種隔離級别最高的是Serializable級别,最低的是Read uncommitted級别,當然級别越高,執行效率就越低。像Serializable這樣的級别,就是以鎖表的方式(類似于Java多線程中的鎖)使得其他的線程隻能在鎖外等待,是以平時選用何種隔離級别應該根據實際情況。在MySQL資料庫中預設的隔離級别為Repeatable read (可重複讀)。
在MySQL資料庫中,支援上面四種隔離級别,預設的為Repeatable read (可重複讀);而在Oracle資料庫中,隻支援Serializable (串行化)級别和Read committed (讀已送出)這兩種級别,其中預設的為Read committed級别。
在MySQL資料庫中檢視目前事務的隔離級别: select @@tx_isolation;
在MySQL資料庫中設定事務的隔離 級别:
- set [glogal | session] transaction isolation level 隔離級别名稱;
- set tx_isolation=’隔離級别名稱;’
例1:檢視目前事務的隔離級别:
例2:将事務的隔離級别設定為Read uncommitted級别:
或:
記住:設定資料庫的隔離級别一定要是在開啟事務之前!
如果是使用JDBC對資料庫的事務設定隔離級别的話,也應該是在調用Connection對象的setAutoCommit(false)方法之前。調用Connection對象的setTransactionIsolation(level)即可設定目前連結的隔離級别,至于參數level,可以使用Connection對象的字段:
在JDBC中設定隔離級别的部分代碼:
後記:隔離級别的設定隻對目前連結有效。對于使用MySQL指令視窗而言,一個視窗就相當于一個連結,目前視窗設定的隔離級别隻對目前視窗中的事務有效;對于JDBC操作資料庫來說,一個Connection對象相當于一個連結,而對于Connection對象設定的隔離級别隻對該Connection對象有效,與其他連結Connection對象無關。
參考:
http://www.cnblogs.com/fjdingsd/p/5273008.html
https://www.jb51.net/article/76654.htm
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