事务四大特性

Posted 2020-12-10 noturns

在写入或更新资料的过程中, 为保证事务 (transaction) 是正确可靠的, 所必须具备的四个特性 (ACID)：

1. 原子性 (Atomicity) ：

   • 事务中的所有操作, 要么全部完成, 要么全部不完成, 不会结束在中间某个环节。
   • 事务在执行过程中发生错误, 会被回滚 (Rollback) 到事务开始前的状态, 就像这个事务从来没有执行过一样。

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2. 一致性 (Consistency)：

   在事务开始之前和事务结束以后, 数据库的完整性没有被破坏。 这表示写入的资料必须完全符合所有的预设规则, 这包含资料的精确度、串联性以及后续数据库可以自发性地完成预定的工作。

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3. 隔离性 (Isolation)：

   并发事务之间互相影响的程度，比如一个事务会不会读取到另一个未提交的事务修改的数据。在事务并发操作时，可能出现的问题有： 脏读：事务A修改了一个数据，但未提交，事务B读到了事务A未提交的更新结果，如果事务A提交失败，事务B读到的就是脏数据。 不可重复读：在同一个事务中，对于同一份数据读取到的结果不一致。比如，事务B在事务A提交前读到的结果，和提交后读到的结果可能不同。不可重复读出现的原因就是事务并发修改记录，要避免这种情况，最简单的方法就是对要修改的记录加锁，这回导致锁竞争加剧，影响性能。另一种方法是通过MVCC可以在无锁的情况下，避免不可重复读。 幻读：在同一个事务中，同一个查询多次返回的结果不一致。事务A新增了一条记录，事务B在事务A提交前后各执行了一次查询操作，发现后一次比前一次多了一条记录。幻读是由于并发事务增加记录导致的，这个不能像不可重复读通过记录加锁解决，因为对于新增的记录根本无法加锁。需要将事务串行化，才能避免幻读。

   事务的隔离级别从低到高有：

   1. 读取未提交 (Read uncommitted)

      • 所有事务都可以看到其他未提交事务的执行结果
      • 本隔离级别很少用于实际应用，因为它的性能也不比其他级别好多少
      • 该级别引发的问题是——脏读(Dirty Read)：读取到了未提交的数据

   2. 读提交 (read committed)

      • 这是大多数数据库系统的默认隔离级别（但不是mysql默认的）

      • 它满足了隔离的简单定义：一个事务只能看见已经提交事务做的改变

      • 这种隔离级别出现的问题是: 不可重复读(Nonrepeatable Read)：

        不可重复读意味着我们在同一个事务中执行完全相同的 select 语句时可能看到不一样的结果。

        导致这种情况的原因可能有：

        • 有一个交叉的事务有新的commit，导致了数据的改变;
        • 一个数据库被多个实例操作时,同一事务的其他实例在该实例处理其间可能会有新的commit

   3. 可重复读 (repeatable read)

      • 这是MySQL的默认事务隔离级别
      • 它确保同一事务的多个实例在并发读取数据时，会看到同样的数据行
      • 此级别可能出现的问题: 幻读(Phantom Read)：当用户读取某一范围的数据行时，另一个事务又在该范围内插入了新行，当用户再读取该范围的数据行时，会发现有新的“幻影” 行
      • InnoDB 通过多版本并发控制 (MVCC，Multiversion Concurrency Control) 机制解决幻读问题；
      • InnoDB 还通过间隙锁解决幻读问题

   4. 串行化 (Serializable)

      • 这是最高的隔离级别
      • 它通过强制事务排序，使之不可能相互冲突，从而解决幻读问题。简言之,它是在每个读的数据行上加上共享锁。MySQL锁总结
      • 在这个级别，可能导致大量的超时现象和锁竞争

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4. 持久性 (Durability)：

   事务处理结束后, 对数据的修改就是永久的, 即便系统故障也不会丢失。