事務與隔離級別

事務的基本特徵 ACID

• Atomic（原子性）：事務中全部的操做是一個總體單元，這個單元中的操做要麼所有成功，要麼所有失敗，不會出現部分失敗、部分紅功的場景；
• Consistency（一致性）：事務在完成時，必須使全部的數據都保持一致的狀態（約束 a + b = 10，事務結束後 a + b = 10 仍然成立）；
• Isolation（隔離性）：各個事務在必定程度上感受不到其餘事務的存在（體如今不一樣的隔離級別上）；
• Durability（持久性）：事務提交後，全部的數據都會永久寫入到磁盤。

事務的隔離級別

數據庫標準提出了 4 類隔離級別，在不一樣程度上壓制更新丟失。

1. 讀未提交
2. 讀已提交
3. 可重複讀
4. 串行化

讀未提交

讀未提交（read uncommitted） 是最低的隔離級別，容許一個事務讀取另外一個事務沒有提交的數據。適合對於數據一致性沒有要求的場景。它存在髒讀的現象，以下表：

時刻	事務 1	事務 2	說明
T1	讀取庫存爲 2		庫存爲 2
T2	庫存 - 1		庫存爲 1
T3		庫存 - 1	庫存爲 0（讀取到事務 1 沒有提交的數據）
T4		提交事務	庫存保存爲 0
T5	回滾		庫存爲 0（第一類丟失更新已經克服）

第一類丟失更新：一個事務回滾，另外一個事務提交，回滾覆蓋了提交的數據。目前的數據庫都克服了第一類丟失更新。

讀已提交

讀已提交（read committed） 是指一個事務只能讀取另外一個事務已提交的數據，不能讀取未提交的數據。

時刻	事務 1	事務 2	說明
T1	讀取庫存爲 2		庫存爲 2
T2	庫存 - 1		事務 1 中庫存爲 1
T3		庫存 - 1	事務 2 中庫存爲 1（事務 1 未提交）
T4		提交	庫存保存爲 1
T5	回滾事務		庫存爲 1 （第一類丟失更新已經克服）

上表中的操做結果最終正確。可是讀已提交會產生不可重複讀：

時刻	事務 1	事務 2	說明
T1	讀取庫存爲 1		庫存爲 1
T2	庫存 - 1		事務 1 中庫存爲 0
T3		讀取庫存爲 1	事務 2 認爲能夠扣減（事務 1 未提交）
T4	提交		庫存保存爲 0
T5		庫存 - 1	失敗，此時庫存爲 0

這裏事務 2 在事務 1 提交以前認爲能夠扣減，然後來事務 2 扣減時發現庫存已經爲 0 沒法扣減，這樣的現象稱爲不可重複讀，這就是讀已提交的一個不足。

可重複讀

可重複讀（read repeatable） 的目標是克服讀已提交中出現的不可重複讀的現象。

時刻	事務 1	事務 2	說明
T1	讀取庫存爲 1		庫存爲 1
T2	庫存 - 1		事務 1 中庫存爲 0
T3		讀取庫存	事務 2 不能讀取，等待事務 1 提交
T4	提交		庫存保存爲 0
T5		讀取庫存	庫存爲 0，沒法扣減

當事務 2 讀取事務 1 事先讀取的數據時，會被阻塞，直到事務 1 提交後事務 2 才能讀取，讀已提交中出現的不可重複讀現象消失了。可是可重複讀會出現幻讀：

時刻	事務 1	事務 2	說明
T1	查詢庫存 100		庫存 100，10 個訂單
T2		查詢訂單爲 10
T3	庫存 - 1
T4	插入訂單
T5	提交		庫存 99，11 個訂單
T6		打印訂單，11 單	事務 2 中多了一條記錄，與以前查詢的不一致

上表出現的就是幻讀現象，幻讀不是針對一條數據庫記錄而言，而是多條記錄，上表中訂單是多條記錄統計出來的，它會產生幻讀。

串行化

串行化（serializable） 是數據庫最高的隔離級別，全部的事務都按順序執行。它能夠克服前面的隔離級別中出現的各類問題，可以徹底保證數據的一致性。

總結

隔離級別	髒讀	不可重複讀	幻讀
讀未提交	√	√	√
讀已提交	×	√	√
可重複讀	×	×	√
串行化	×	×	×

不一樣的隔離級別可以在不一樣程度上壓制丟失更新，使用更高的隔離級別可以更好地保證數據的一致性，可是也要付出性能的代價。隔離級別越高，性能越是直線地降低。