事務的ACID和四個隔離級別

在實際的業務場景中，併發讀寫引出了和事務控制的需求。優秀的事務處理能力是關係型數據庫（特別是oracle等商用RDBMS）相對於正當風口的NoSQL數據庫的一大亮點。但這也從另外一方面說明了事務控制的複雜性——正由於過於複雜，大部分NoSQL都沒提供事務支持或只提供部分事務支持。

ACID

一個數據庫事務是"一個被視爲單一的工做單元的操做序列"。一個良好的事務處理系統，必須具有四個標準特性：

1. 原子性（Atomicity）：一個事務必須被視爲一個不可分割的最小工做單元，整個事務中的全部操做要麼所有提交成功，要麼所有失敗回滾，對於一個事務來講，不可能只執行其中的一部分操做，這就是事務的原子性
2. 一致性（Consistency）：數據庫老是從一個一致性的狀態轉換到另外一個一致性的狀態。（在前面的例子中，一致性確保了，即便在執行第3、四條語句之間時系統崩潰，支票帳戶中也不會損失200美圓，由於事務最終沒有提交，因此事務中所作的修改也不會保存到數據庫中。）
3. 隔離性（Isolation）：一般來講，一個事務所作的修改在最終提交之前，對其餘事務是不可見的。
4. 持久性（Durability）：一旦事務提交，則其所作的修改不會永久保存到數據庫。（此時即便系統崩潰，修改的數據也不會丟失。持久性是個有佔模糊的概念，由於實際上持久性也分不少不一樣的級別。有些持久性策略可以提供很是強的安全保障，而有些則未必，並且不可能有能作到100%的持久性保證的策略。）

以上四個特性就是常說的ACID。其中，隔離性的四個級別是面試常考點。

隔離性的四個級別

READ UNCOMMITTED（未提交讀）

在READ UNCOMMITTED級別，事務中的修改，即便沒有提交，對其餘事務也都是可見的。事務能夠讀取未提交的數據，這也被稱爲髒讀（Dirty Read）。這個級別會致使不少問題，從性能上來講，READ UNCOMMITTED不會比其餘的級別好太多，但卻缺少其餘級別的不少好處，除非真的有很是必要的理由，在實際應用中通常不多使用。

READ COMMITTED（提交讀）

大多數數據庫系統的默認隔離級別都是READ COMMTTED（但MySQL不是）。READ COMMITTED知足前面提到的隔離性的簡單定義：一個事務開始時，只能"看見"已經提交的事務所作的修改。換句話說，一個事務從開始直到提交以前，所作的任何修改對其餘事務都是不可見的。這個級別有時候叫作不可重複讀（nonrepeatble read），由於兩次執行一樣的查詢，可能會獲得不同的結果。

REPEATABLE READ(可重複讀)

REPEATABLE READ解決了髒讀的問題。該隔離級別保證了在同一個事務中屢次讀取一樣記錄結果是一致的。可是理論上，可重複讀隔離級別仍是沒法解決另一個幻讀（Phantom Read）的問題。所謂幻讀，指的是當某個事務在讀取某個範圍內的記錄時，另外一個事務又在該範圍內插入了新的記錄，當以前的事務再次讀取該範圍的記錄時，會產生幻行（Phantom Row）。InnoDB和XtraDB存儲引擎經過多版本併發控制（MVCC，Multiversion Concurrency Control）解決了幻讀的問題。

SERIALIZABLE（串行化）

SERIALIZABLE是最高的隔離級別。它經過強制事務串行執行，避免了前面說的幻讀的問題。簡單來講，SERIALIZABLE會在讀取每一行數據都加鎖，因此可能致使大量的超時和鎖爭用問題。實際應用中也不多用到這個隔離級別，只有在很是須要確保數據的一致性並且能夠接受沒有併發的狀況下，才考慮採用該級別。

隔離級別的總結

打鉤說明該隔離級別還存在這種狀況，打X表明該隔離級別已經解決了這種狀況：

隔離級別	髒讀	不可重複讀	幻讀
讀未提交（Read uncommitted）	Y	Y	Y
讀已提交（Read committed）	X	Y	Y
可重複讀（Repeatable read）	X	X	Y
可串行化（Serializable）	X	X	X

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參考：

• MySQL ACID及四種隔離級別的解釋

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本文連接：事務的ACID和四個隔離級別
做者：猴子007
出處：https://monkeysayhi.github.io
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