事务的四大特性&脏读幻读不可重复读的区别&事务的隔离级别

Posted 2022-03-14 zhangsonglin

一、什么是事务
事务：是数据库操作的最小工作单元，是作为单个逻辑工作单元执行的一系列操作；这些操作作为一个整体一起向系统提交，要么都执行、要么都不执行；事务是一组不可再分割的操作集合（工作逻辑单元）；

事务的四大特性：
1 、原子性 (atomicity）:强调事务的不可分割.
事务是数据库的逻辑工作单位，事务中包含的各操作要么都做，要么都不做

2 、一致性 （consistency）:事务的执行的前后数据的完整性保持一致.
事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。因此当数据库只包含成功事务提交的结果时，就说数据库处于一致性状态。如果数据库系统 运行中发生故障，有些事务尚未完成就被迫中断，这些未完成事务对数据库所做的修改有一部分已写入物理数据库，这时数据库就处于一种不正确的状态，或者说是 不一致的状态。

3 、隔离性 （isolation）:一个事务执行的过程中,不应该受到其他事务的干扰
一个事务的执行不能其它事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对其它并发事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。

4 、持续性 （durability） :事务一旦结束,数据就持久到数据库
也称永久性，指一个事务一旦提交，它对数据库中的数据的改变就应该是永久性的。接下来的其它操作或故障不应该对其执行结果有任何影响。

原生jdbc对事务的处理如下:

try
    connection.setAutoCommit( false);
      数据库操作...
    connection.commit();
catch(Exception ex)
    connection.rollback();
finally
    connection.setAutoCommit( true);
   

二、那么在没有对事务进行隔离时会发生哪些危害了？

1、脏读（读取了未提交的数据，针对单笔数据）
2、不可重复读(进行了读取，分别读取了不同的数据，重点在于修改和删除，也是针对单笔数据)
3、幻读(进行了读取，分别读取了不同的数据，重点在于新增，针对多笔数据)

1、脏读：一个事务可以读取另一个未提交事务的数据。需要注意的是这里针对的是数据本身，可以理解为针对单笔数据。

个人理解：事务A开启进行了查询数据，同时事务B开启，修改了其中一笔数据，但并未提交，这时事务A又进行了查询，这时就有两笔不一样的数据，然后事务B并没有结束，事务B进行了事务回滚，这样事务A就读取了事务B修改后未提交的数据。因为这里出现这种根本原因是未对数据进行提交，就进行了读取。
需进行读提交（Read Committed）就能解决。

2、不可重复读：一个事务进行读取，分别读取到了不同的数据。需要注意的是这里针对的是数据本身，可以理解为针对单笔数据，重点是对数据的修改和删除，所以对行加锁就可以解决。

个人理解：事务A对数据进行查询，这时事物B开启，对其中一笔数据进行了修改，然后进行了提交（这里进行了提交），然后事务A又对数据进行了查询，发现同一笔不同了，所以事务A读取了两笔不同的数据，两次读取同笔数据有了不同的数据。出现这种根本原因是在事务A进行读操作时，其他事务对数据进行了修改。
读提交（Read Committed）是不足以解决的，需进行可重复读（Repeatable read）就能解决。

3、幻读：一个事务进行读取，分别读取到了不同的数据。需要注意的是这里针对的是数据条数，可以理解为针对多笔数据是个数据集，重点是对数据的新增，所以对表加锁就可以解决。

个人理解：事务A对数据进行查询，这时事物B开启，对其中一笔数据进行了新增，然后进行了提交（这里进行了提交），然后事务A又对数据进行了查询，发现查询所得的结果集是不一样的。幻读针对的是多笔记录。读提交（Read Committed）是不足以解决的，需进行Serializable 序列化就能解决。

不可重复读和幻读的区别：
从总的来看，两者都是对数据进行了两次查询，但两次查询的结果都不一样。
但如果你从控制的角度来看, 两者的区别就比较大
对于前者, 只需要锁住满足条件的记录
对于后者, 要锁住满足条件及其相近的记录

避免不可重复读需要锁行。
避免幻影读则需要锁表。

确实这两者有些相似。但不可重复读重点在于update和delete，而幻读的重点在于insert。

如果使用锁机制来实现这两种隔离级别，在可重复读中，该sql第一次读取到数据后，就将这些数据加锁，其它事务无法修改这些数据，就可以实现可重复 读了。但这种方法却无法锁住insert的数据，所以当事务A先前读取了数据，或者修改了全部数据，事务B还是可以insert数据提交，这时事务A就会 发现莫名其妙多了一条之前没有的数据，这就是幻读，不能通过行锁来避免。需要Serializable隔离级别 ，读用读锁，写用写锁，读锁和写锁互斥，这么做可以有效的避免幻读、不可重复读、脏读等问题，但会极大的降低数据库的并发能力。
所以说不可重复读和幻读最大的区别，就在于如何通过锁机制来解决他们产生的问题。

上文说的，是使用悲观锁机制来处理这两种问题，但是mysql、ORACLE、PostgreSQL等成熟的数据库，出于性能考虑，都是使用了以乐观锁为理论基础的MVCC（多版本并发控制）来避免这两种问题。

三、事务的隔离级别

DEFAULT
使用数据库本身使用的隔离级别
ORACLE（读已提交） MySQL（可重复读）

Read uncommitted
读未提交，顾名思义，就是一个事务可以读取另一个未提交事务的数据。

Read committed
读提交，顾名思义，就是一个事务要等另一个事务提交后才能读取数据。
解决了脏读，但不能解决不可重复读和幻读。

Repeatable read
重复读，就是在开始读取数据（事务开启）时，不再允许修改操作
解决了不可重复读，但不能解决幻读。

Serializable 序列化
Serializable 是最高的事务隔离级别，在该级别下，事务串行化顺序执行，可以避免脏读、不可重复读与幻读。但是这种事务隔离级别效率低下，比较耗数据库性能，一般不使用。