SQL中的事務ACID

概述：

事務是由一系列語句構成的邏輯工做單元。事務和存儲過程等批處理有必定程度上的類似之處，

一般都是爲了完成必定業務邏輯而將一條或者多條語句「封裝」起來，使它們與其餘語句之間出現一個邏輯上的邊界，並造成相對獨立的一個工做單元。

當使用事務修改多個數據表時，若是在處理的過程當中出現了某種錯誤，例如系統死機或忽然斷電等狀況，則返回結果是數據所有沒有被保存。

由於事務處理的結果只有兩種：一種是在事務處理的過程當中，若是發生了某種錯誤則整個事務所有回滾，使全部對數據的修改所有撤銷，事務對數據庫的操做是單步執行的，當遇到錯誤時能夠隨時回滾；

另外一種是若是沒有發生任何錯誤且每一步的執行都成功，則整個事務所有被提交。從而能夠看出，有效地使用事務不但能夠提升數據的安全性，還能夠加強數據的處理效率。

MySQL 事務主要用於處理操做量大，複雜度高的數據。好比說，在人員管理系統中，你刪除一我的員，你既須要刪除人員的基本資料，也要刪除和該人員相關的信息，如信箱，文章等等，這樣，這些數據庫操做語句就構成一個事務！

• 在 MySQL 中只有使用了 Innodb 數據庫引擎的數據庫或表才支持事務。
• 事務處理能夠用來維護數據庫的完整性，保證成批的 SQL 語句要麼所有執行，要麼所有不執行。
• 事務用來管理 insert,update,delete 語句

事務包含四種重要的屬性，被統稱爲ACID（指數據庫事務正確執行的四個基本要素的縮寫）

包含：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）、持久性（Durability）。

一個支持事務（Transaction）的數據庫，必需要具備這四種特性。

不然在事務過程（Transaction processing）當中沒法保證數據的正確性，交易過程很可能達不到交易方的要求，一個事務必須經過ACID。

 

一、原子性：

整個事務中的全部操做，要麼所有完成，要麼所有不完成，不可能停滯在中間某個環節。

事務在執行過程當中發生錯誤，會被回滾（Rollback）到事務開始前的狀態，就像這個事務歷來沒有執行過同樣。

 

二、一致性：

一個事務能夠封裝狀態改變（除非它是一個只讀的）。

事務必須始終保持系統處於一致的狀態，無論在任何給定的時間併發事務有多少。

也就是說：若是事務是併發多個，系統也必須如同串行事務同樣操做。

其主要特徵是保護性和不變性(Preserving an Invariant)，以轉帳案例爲例，假設有五個帳戶，每一個帳戶餘額是100元，那麼五個帳戶總額是500元

若是在這個5個帳戶之間同時發生多個轉帳，不管併發多少個，好比在A與B帳戶之間轉帳5元，在C與D帳戶之間轉帳10元，在B與E之間轉帳15元，五個帳戶總額也應該仍是500元，這就是保護性和不變性。

 

三、隔離性

隔離狀態執行事務，使它們好像是系統在給定時間內執行的惟一操做。

若是有兩個事務，運行在相同的時間內，執行相同的功能，事務的隔離性將確保每一事務在系統中認爲只有該事務在使用系統。

這種屬性有時稱爲串行化，爲了防止事務操做間的混淆，必須串行化或序列化請求，使得在同一時間僅有一個請求用於同一數據。

 

四、持久性

在事務提交完成之後，該事務對數據庫所作的更改便持久的保存在數據庫之中，永久保存下來，並不會被回滾。

 

五、說明

因爲一項操做一般會包含許多子操做，而這些子操做可能會由於硬件的損壞或其餘因素產生問題，要正確實現ACID並不容易。

ACID建議數據庫將全部須要更新以及修改的資料一次操做完畢，但實際上並不可行。

目前主要有兩種方式實現ACID：第一種是Write ahead logging，也就是日誌式的方式(現代數據庫均基於這種方式)。第二種是Shadow paging。

相對於WAL（write ahead logging）技術，shadow paging技術實現起來比較簡單，消除了寫日誌記錄的開銷恢復的速度也快(不須要redo和undo)。

shadow paging的缺點就是事務提交時要輸出多個塊，這使得提交的開銷很大，並且以塊爲單位，很難應用到容許多個事務併發執行的狀況——這是它致命的缺點。

WAL 的中心思想是對數據文件 的修改（它們是表和索引的載體）必須是隻能發生在這些修改已經 記錄了日誌以後，也就是說，在日誌記錄沖刷到永久存儲器以後。

若是咱們遵循這個過程，那麼咱們就不須要在每次事務提交的時候 都把數據頁沖刷到磁盤，由於咱們知道在出現崩潰的狀況下，

咱們能夠用日誌來恢復數據庫：任何還沒有附加到數據頁的記錄都將先從日誌記錄中重作（這叫向前滾動恢復，也叫作 REDO） 而後那些未提交的事務作的修改將被從數據頁中刪除 （這叫向後滾動恢復 - UNDO）。