MySql-事物

事务(Transaction)及其ACID属性

事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元,事务具有以下4个属性,通常简称为事务的ACID属性。    

      1.原子性(Atomicity):事务是一个原子操作单元,在同一个事物中其对数据的修改,要么全都执行,要么全都不执行。不会结束在中间某个环节执行一部分。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。
      2.一致性(Consistent):在事务开始和完成时,数据都必须保持一致状态。这意味着所有相关的数据规则都必须应用于事务的修改,以保持数据的完整性;事务结束时,所有的内部数据结构(如B树索引或双向链表)也都必须是正确的。当然这个含义中也隐含着对开发者的要求,就是不能写出错误的事务逻辑,比如银行的转账不能只加钱不减钱,这是应用层面的一致性要求。比如A账户想B账户转账5000元:①检测A账户余额 > 5000元 ②A账户余额减去 5000元 ③B账户余额增加5000元。一致性保证A和B的金钱总计是不会变的。
      3.隔离性(Isolation):数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力,隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。事务隔离分为不同级别,包括读未提交(Read uncommitted)、读提交(read committed)、可重复读(repeatable read)和串行化(Serializable)。
      4. 持久性(Durable):事务完成之后,它对于数据的修改是永久性的,需要将提交的事务持久化到磁盘。即使出现系统故障也能够保持。

思考:

  一致性是指数据处于一种语义上的有意义且正确的状态。一致性是对数据可见性的约束,保证在一个事务中的多次操作的数据中间状态对其他事务不可见的。因为这些中间状态,是一个过渡状态,与事务的开始状态和事务的结束状态是不一致的。
  举个粒子,张三给李四转账100元。事务要做的是从张三账户上减掉100元,李四账户上加上100元。一致性的含义是其他事务要么看到张三还没有给李四转账的状态,要么张三已经成功转账给李四的状态,而对于张三少了100元,李四还没加上100元这个中间状态是不可见的。
  那么反驳的声音来了:
  要么转账操作全部成功,要么全部失败,这是原子性。从例子上看全部成功,那么一致性就是原子性的一部分咯,为什么还要单独说一致性和原子性?
  你说的不对。在未提交读的隔离级别下是事务内部操作是可见的,明显违背了一致性,怎么解释?
  好吧,需要注意的是:
原子性和一致性的的侧重点不同:原子性关注状态,要么全部成功,要么全部失败,不存在部分成功的状态。一致性关注数据的可见性,中间状态的数据对外部不可见,只有最初状态和最终状态的数据对外可见

  隔离性是多个事物的时候, 相互不能干扰,一致性是要保证操作前和操作后数据或者数据结构的一致性,而我提到的事务的一致性是关注数据的中间状态,也就是一致性需要监视中间状态的数据,如果有变化,即刻回滚

事务的隔离性是通过锁实现的,而事务的原子性、一致性、持久性则是通过事务日志(redo 和 undo)实现的。

并发事务处理带来的问题

相对于串行处理来说,并发事务处理能大大增加数据库资源的利用率,提高数据库系统的事务吞吐量,从而可以支持可以支持更多的用户。但并发事务处理也会带来一些问题,主要包括以下几种情况。

   1.更新丢失(Lost Update)
        [1]Transaction01将某条记录的AGE值从20修改为30提交。
        [2]Transaction02将某条记录的AGE值从20修改为40提交。
        [3]Transaction02的修改覆盖了Transaction01的修改
    2.脏读(Dirty Reads) 读未提交
        [1]Transaction01将某条记录的AGE值从20修改为30。
        [2]Transaction02读取了Transaction01更新后的值:30。
        [3]Transaction01回滚,AGE值恢复到了20。
        [4]Transaction02读取到的30就是一个无效的值。
        一句话:事务A读取到了事务B已修改但尚未提交的的数据,还在这个数据基础上做了操作。此时,如果B事务回滚,A读取的数据无效,不符合一致性要求。
    3.不可重复读(Non-Repeatable Reads)  读已提交
        [1]Transaction01读取了AGE值为20。
        [2]Transaction02将AGE值修改为30。
        [3]Transaction01再次读取AGE值为30,和第一次读取不一致。
        一个事务在读取某些数据后的某个时间(还未提交,但是没有进行更新操锁,没有锁表,其他事物可以更新之前查询过的表:之前select * from .... for update可以避免其他的事物操作本条记录),再次读取以前读过的数据,却发现其读出的数据已经发生了改变、或某些记录已经被删除了!这种现象就叫做“不可重复读”。
        一句话:事务A读取到了事务B已经提交的修改数据,不符合隔离性
    4.幻读(Phantom Reads)
        [1]Transaction01读取了STUDENT表中的一部分数据。
        [2]Transaction02向STUDENT表中插入了新的行。
        [3]Transaction01读取了STUDENT表时,多出了一些行。
        一个事务按相同的查询条件重新读取以前检索过的数据,却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据,这种现象就称为“幻读”。
        一句话:事务A读取到了事务B体提交的新增数据,不符合隔离性。
        多说一句:幻读和脏读有点类似,应该是和不可重复读类似吧?
        脏读是事务B里面修改了数据,
        幻读是事务B里面新增了数据。

事物的隔离级别

脏读”、“不可重复读”和“幻读”,其实都是数据库读一致性问题,必须由数据库提供一定的事务隔离机制来解决

(有四个级别 1 2 4 8 mysql默认隔离级别为4)

    ①读未提交:READ UNCOMMITTED  1
        允许Transaction01读取Transaction02未提交的修改。会有脏读 不可重复读 幻读
    ②读已提交:READ COMMITTED   2
        要求Transaction01只能读取Transaction02已提交的修改。  会有不可重复读 幻读
    ③可重复读:REPEATABLE READ  4
        确保Transaction01可以多次从一个字段中读取到相同的值,即Transaction01执行期间禁止其它事务对这个字段进行更新。会有幻读
    ④串行化:SERIALIZABLE  8
         确保Transaction01可以多次从一个表中读取到相同的行,在Transaction01执行期间,禁止其它事务对这个表进行添加、更新、删除操作。可以避免任何并发问题,但性能十分低下。

事物的常见传播行为

①propagation=Propagetion.REQUIRED
    a()方法调用b()方法
        如果a()方法没有事物,那么b()方法自己开启一个事物
        如果a()方法有事物,那么b()方法加入a()方法的事物中

②propagation=Propagetion.REQUIRES_NEW
    a()方法调用b()方法
        不管a()方法是否有事物,b()方法总为自己开启一个新的事物
        如果a()方法有事物,b()方法事物在执行时,a()方法事物需要挂起,等b()方法事物结束后,a()方法事物继续执行

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