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  • 关系型数据库mysql事务四大特性
    2021-01-19 21:36:50

    关系型数据库mysql 事务四大特性

    一、首先我们先说一下什么是事务

    在mysql中对数据进行增删改查中的任何一次操作的过程都可以被认为是一次事务,事务是一系列严密的操作,事务的结束有两种结果,当事务中的所有步骤全部成功执行时,事务则提交成功。如果其中一个步骤失败,将发生回滚操作,并撤消之前到事务开始时的所有操作。

    二、事务的ACID

    事务具有四个特称:原子性( Atomicity )、一致性( Consistency )、隔离性( Isolation )和持续性( Durability )。这四个特性简称为 ACID 特性。

    1.原子性:事务在数据库中是一个基本的工作单位,事务中包含的逻辑操作只有两种情况就是成功和失败。即全部都执行完毕和什么都不执行,不会出现对数据修改一半异常停止,此时会自动回滚到事务发生前的状态。

    2.一致性:事务执行完毕时一个事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另一个一致性状态,也就是说一个事务执行之前和执行之后都必须处于一致性状态。举例说明:例如小王转账给小李5000元,在小王账户减少5000元的同时小李账户必须增加5000元,反之亦然。

    3.隔离性:一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据,对并发的其他事务是隔离的,并发执行的各个事务之间不能互相干扰。

    就是会达到这样一种效果:例如有两个并发的事务T1和T2,在事务T1看来,T2要么在T1开始之前就已经结束,要么在T1结束之后才开始,这样每个事务都感觉不到有其他事务在并发地执行。

    4.持久性:一个事务一旦被提交,在数据库种的改变就是永久的,即使系统崩溃重新启动数据库数据也不会发生改变

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    理解事务之前,先讲一个日常生活中最常干的事:取钱

    比如:

    你去ATM机取1000块钱,大体有两个步骤:首先输入密码金额,银行卡扣掉1000元钱;然后ATM出1000元钱。这两步骤必须是要么都执行要么都不执行。如果银行卡扣除了1000块但是ATM出钱失败的话,你将会损失1000元;如果银行卡扣钱失败但是ATM却出了1000块。那么银行将损失1000元。所以,如果一个步骤成功另一个步骤失败对双方都不是好事,如果不管哪一个步骤失败了以后,整个取钱过程都能回滚,也就是完全取消所有操作的话,这对双方都是极好的。

    事务就是用来解决类似问题的。事务是一系列的动作,他们综合在一起才是一个完整的工作单元,这些动作必须全部完成,如果一个失败的话,那么事务就会混滚到最开始的状态,仿佛什么都没发生过一样。

    • 原子性:事务是一个原子操作,由一系列动作组成。事务的原子性确保动作要么全部完成,要么完全不起作用。比如一个方法管理了多个方法,其中一个方法执行失败,集体回滚。

    • 一致性:一旦事务完成(不管成功还是失败),系统必须确保它所建模的业务处于一致的状态,而不会是部分完成部分部分失败。在现实中的数据不应该被破坏。也就是事务执行之前和之后都必须处于一致性状态。

    • 隔离性:可能有许多事务会同事处理相同的数据,因此每个事务都应该与去他事务隔离开来,防止数据损坏。事务直接是互相隔离的,互相不受干扰。

    • 持久性:一旦事务完成,无论发生什么系统错误,它的结果都不应该受到影响,这样就能从任何系统奔溃中恢复过来。通常情况下,事务的结果被写到持久化存储器中。SpringBoot提供了非常方便的事务操作,通过注解就可以实现事务的回滚,非常方便快捷。就是说服务器宕机了、电脑坏了,你提交过数据还是有的,他是永久保存的。

    SpringBoot提供了非常方便的事务操作,通过注解就可以实现事务的回滚

    1. 事务说明 在Spring中,事务有两种实现方式,分别是编程式事务管理和声明式事务管理两种方式。
    2. 编程式事务管理:编程式事务管理使用TransactionTemplate或者直接使用底层的PlatformTransactionManager.对于编程式事务管理,spring推荐使用TransactionTemplate
    3. 声明式事务管理:建立在AOP之上的。其本质是对方法前后进行拦截,然后再目标方法开始之前创建或者加入一个事务,在执行完目标方法之后根据执行情况提交或回滚事务。@Transactional就可以进行事务操作
    展开全文
  • 事务四大特性

    万次阅读 多人点赞 2020-02-29 13:23:34
    1. 事务四大特性 事务具有4基本特征,分别是:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)、持久性(Duration),简称ACID ① 原子性 事务的原子性是指事务必须是一原子的操作序列单元...

    1. 事务的四大特性

    事务具有4个基本特征,分别是:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)、持久性(Duration),简称ACID

    ① 原子性
    事务的原子性是指事务必须是一个原子的操作序列单元。事务中包含的各项操作在一次执行过程中,只允许出现两种状态之一,要么都成功,要么都失败

    任何一项操作都会导致整个事务的失败,同时其它已经被执行的操作都将被撤销并回滚,只有所有的操作全部成功,整个事务才算是成功完成

    ② 一致性(Consistency)
    事务的一致性是指事务的执行不能破坏数据库数据的完整性和一致性,一个事务在执行之前和执行之后,数据库都必须处以一致性状态。

    比如:如果从A账户转账到B账户,不可能因为A账户扣了钱,而B账户没有加钱

    ③ 隔离性
    事务的隔离性是指在并发环境中,并发的事务是互相隔离的,一个事务的执行不能被其它事务干扰。也就是说,不同的事务并发操作相同的数据时,每个事务都有各自完整的数据空间。

    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是不能互相干扰的

    ④ 持久性(Duration)
    事务的持久性是指事务一旦提交后,数据库中的数据必须被永久的保存下来。即使服务器系统崩溃或服务器宕机等故障。只要数据库重新启动,那么一定能够将其恢复到事务成功结束后的状态

    在事物进行过程中,未结束之前,DML语句是不会更改底层数据,只是将历史操作记录一下,在内存中完成记录。只有在事物结束的时候,而且是成功的结束的时候,才会修改底层硬盘文件中的数据

    2. 事务的隔离级别详解

    事务的隔离性是指在并发环境中,并发的事务是互相隔离的,一个事务的执行不能被其它事务干扰。也就是说,不同的事务并发操作相同的数据时,每个事务都有各自完整的数据空间。

    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是不能互相干扰的。
    不同的隔离级别可以解决不同的问题,SQL的标准事务隔离级别包括:

    读未提交(read uncommitted): 一个事务还没有提交时,它做的变更就能被别的事务看到。

    读提交(read committed): 一个事物提交之后,它做的变更才会被其他事务看到。

    可重复读(repeatable read): 一个事物执行过程中看到的数据,总是跟这个事务在启动时看到的数据是一致的。未提交变更对其他事务也是不可见的。

    串行化(serializable): 对于同一行记录,写会加“写锁”,读会加“读锁”,当出现锁冲突时,后访问的事务需要等前一个事务执行完成,才能继续执行。

    可能导致的问题有

    1.脏读: 一个事务读到另一个事务未提交的更新数据。

    2.不可重复读: 一个事务两次读同一行数据,可是这两次读到的数据不一样。

    3.幻读: 一个事务执行两次查询,但第二次查询比第一次查询多出了一些数据行。

    2.1 读未提交

    这个相对好理解,读操作不申请锁,与允许读取未提交的修改,也就是允许读脏数据,读操作不会影响写操作请求排他锁

    create table T(c int) engine = InnoDB;
    insert into T(c) values(1);
    

    假设数据表中 T 中只有一列,其中一行的值为 1
    在这里插入图片描述
    对上面的操作如果是读未提交,那么记住A事务是可以读取到B事务修改了但是还没有提交的事务的

    v1 的值是2,这时候事务 B 虽然还没有提交,但是结果已经被事务 A 看到了,因此 v2、v3 也都是2

    这也就是所谓的脏读问题:一个事务读到另一个事务未提交的更新数据

    2.2 读提交

    读提交就是说一个事物提交之后,它做的变更才会被其他事务看到,也就是对于事务A,虽然在事务B更改了数据后进行了一次查询,但是这个时候B还没提交事务,那么查询到的还是原来的数据

    即v1 是1,v2 的值是 2 ,事务 B 的更新在提交后才被事务 A 看到。所以 v2 的值是 2

    这个解决了所谓的脏读问题,但是出现了新问题,那就是不可重复读,也就是说在A事务中不能对V进行重复的读取,不然你就发现出现了问题,在事务B提交前和事务A读取的三次V的值可能不一样

    2.3 可重复读

    一个事物执行过程中看到的数据,总是跟这个事务在启动时看到的数据是一致的。未提交变更对其他事务也是不可见的

    那么对于上面的例子,事务A读取到的值1,值V1值V2不会受到事务B的影响,只有在离开事务后V3才的会被影响

    即 v1、v2是 1,v3 是2,之所以 v2 还是1,遵循的就是这个要求:事务在执行期间看到的数据前后必须是一致的

    这也就解决了所谓的不可重复读问题,但是出现了幻读

    所谓幻读的解释是这样的:一个事务执行两次查询,但第二次查询比第一次查询多出了一些数据行

    我理解来说,上面的意思是幻读实际上是针对多条数据来说的,我们再举一个例子来说

    时间事务A事务B
    T1开始事务-
    T2查询主键值为1的数据是否存在(假设结果是不存在)开始事务
    T3插入主键值为1的数据
    T4查询主键值为1的数据是否存在(由于B位提交的数据对A不可见,所以还是不存在)
    T5插入主键值为1的数据结束事务
    T6结束事务

    由上面我们可以看到因为事务的隔离界别,事务A并不知道事务B插入了主键值为1的数据,所以自己也去插入,这个时候其实已经有了,仿佛凭空产生出现了幻觉,从而发生了错误

    2.4 顺序读

    顺序读是最严格的事务隔离级别。它要求所有的事务排队顺序执行,即事务只能一个接一个地处理,不能并发

    自然也就解决了上面的所以问题

    展开全文
  • 数据库事务四大特性

    2019-03-05 16:26:03
    一、事务四大特性(ACID) 如果一个数据库声称支持事务的操作,那么该数据库必须要具备以下四个特性: 1、原子性(Atomicity)  原子性是指事务包含的所有操作要么全部成功,要么全部失败回滚,因此事务的操作...

    一、事务的四大特性(ACID)
    如果一个数据库声称支持事务的操作,那么该数据库必须要具备以下四个特性:

    1、原子性(Atomicity)
      原子性是指事务包含的所有操作要么全部成功,要么全部失败回滚,因此事务的操作如果成功就必须要完全应用到数据库,如果操作失败则不能对数据库有任何影响。

    2、一致性(Consistency)
      一致性是指事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另一个一致性状态,也就是说一个事务执行之前和执行之后都必须处于一致性状态。
      拿转账来说,假设用户A和用户B两者的钱加起来一共是5000,那么不管A和B之间如何转账,转几次账,事务结束后两个用户的钱相加起来应该还得是5000,这就是事务的一致性。

    3、隔离性(Isolation)
      隔离性是当多个用户并发访问数据库时,比如操作同一张表时,数据库为每一个用户开启的事务,不能被其他事务的操作所干扰,多个并发事务之间要相互隔离。
      即要达到这么一种效果:对于任意两个并发的事务T1和T2,在事务T1看来,T2要么在T1开始之前就已经结束,要么在T1结束之后才开始,这样每个事务都感觉不到有其他事务在并发地执行。

    4、持久性(Durability)
      持久性是指一个事务一旦被提交了,那么对数据库中的数据的改变就是永久性的,即便是在数据库系统遇到故障的情况下也不会丢失提交事务的操作。
      例如我们在使用JDBC操作数据库时,在提交事务方法后,提示用户事务操作完成,当我们程序执行完成直到看到提示后,就可以认定事务以及正确提交,
    即使这时候数据库出现了问题,也必须要将我们的事务完全执行完成,否则就会造成我们看到提示事务处理完毕,但是数据库因为故障而没有执行事务的重大错误。

    二、事务的隔离级别(默认事务级别为可重复读)
    总的说,数据库事务无非就两种:读取事务(select)、修改事务(update,insert)。在没有事务隔离控制的时候,多个事务在同一时刻对同一数据的操作可能就会影响到最终期望的结果,通常有四种情况:
    (1) 两个更新事务同时修改一条数据时,很显然这种情况是最严重的了,程序中无论如何也不能出现这种情况,因为它会造成更新的丢失!
    (2) 一个更新事务更新一条数据时,另一个读取事务读取了还没提交的更新,这种情况下会出现读取到脏数据。
    (3) 一个读取事务读取一条数据时,另一个更新事务修改了这条数据,这时就会出现不可重现的读取。
    (4)一个读取事务读取时,另一个插入事务(注意此处时插入)插入了一条新数据,这样就可能多读出一条数据,出现幻读。
    以上四种情况描述完毕,相信大家也发现规律了,前三种是对同一条数据的并发操作,对程序的结果可能产生致命影响,尤其是金融等实时性,准确性要求极高的系统,绝不容许这三中情况的出现,
    相比第四种情况不会影响数据的真实性,在很多情况下是允许的,如社交论坛等实时性要求不高的系统!
    综上四个情况,我们可以大致这样简单的理解(最初说的两种事务的自由组合2*2=4):
    A) 修改时允许修改(丢失更新)
    B) 修改时允许读取(脏读)
    C) 读取时允许修改(不可重复读)
    D) 读取时允许插入(幻读)
    从上到下问题越来越不严重,但所需的性能开销却越大。因为不同的系统允许不同级别的情况,所以就出现了事务隔离这么一个东东,来允许我们设定数据库的并发行为。

    总结下如果不考虑事务的隔离性,会发生的几种问题:

    1,脏读
      脏读是指在一个事务处理过程里读取了另一个未提交的事务中的数据。
      当一个事务正在多次修改某个数据,而在这个事务中这多次的修改都还未提交,这时一个并发的事务来访问该数据,就会造成两个事务得到的数据不一致。例如:用户A向用户B转账100元,对应SQL命令如下
    update account set money=money+100 where name=’B’; (此时A通知B)
    update account set money=money - 100 where name=’A’;
      当只执行第一条SQL时,A通知B查看账户,B发现确实钱已到账(此时即发生了脏读),而之后无论第二条SQL是否执行,只要该事务不提交,则所有操作都将回滚,那么当B以后再次查看账户时就会发现钱其实并没有转。

    2,不可重复读
      不可重复读是指在对于数据库中的某个数据,一个事务范围内多次查询却返回了不同的数据值,这是由于在查询间隔,被另一个事务修改并提交了。
      例如事务T1在读取某一数据,而事务T2立马修改了这个数据并且提交事务给数据库,事务T1再次读取该数据就得到了不同的结果,发送了不可重复读。
      不可重复读和脏读的区别是,脏读是某一事务读取了另一个事务未提交的脏数据,而不可重复读则是读取了前一事务提交的数据。
      在某些情况下,不可重复读并不是问题,比如我们多次查询某个数据当然以最后查询得到的结果为主。但在另一些情况下就有可能发生问题,例如对于同一个数据A和B依次查询就可能不同,A和B就可能打起来了……

    3,虚读(幻读)
      幻读是事务非独立执行时发生的一种现象。例如事务T1对一个表中所有的行的某个数据项做了从“1”修改为“2”的操作,这时事务T2又对这个表中插入了一行数据项,而这个数据项的数值还是为“1”并且提交给数据库。而操作事务T1的用户如果再查看刚刚修改的数据,会发现还有一行没有修改,其实这行是从事务T2中添加的,就好像产生幻觉一样,这就是发生了幻读。
      幻读和不可重复读都是读取了另一条已经提交的事务(这点就脏读不同),所不同的是不可重复读查询的都是同一个数据项,而幻读针对的是一批数据整体(比如数据的个数)。

    SQL标准定义了4类隔离级别,包括了一些具体规则,用来限定事务内外的哪些改变是可见的,哪些是不可见的。低级别的隔离级一般支持更高的并发处理,并拥有更低的系统开销。

    MySQL数据库的四种事务隔离级别
    Read Uncommitted(读取未提交内容)
    在该隔离级别,所有事务都可以看到其他未提交事务的执行结果。本隔离级别很少用于实际应用,因为它的性能也不比其他级别好多少。读取未提交的数据,也被称之为脏读(Dirty Read);

    Read Committed(读取提交内容)
    这是大多数数据库系统的默认隔离级别(但不是MySQL默认的)。它满足了隔离的简单定义:一个事务只能看见已经提交事务所做的改变。这种隔离级别 也支持所谓的不可重复读(Nonrepeatable Read),因为同一事务的其他实例在该实例处理其间可能会有新的commit,所以同一select可能返回不同结果;

    Repeatable Read(可重读)
    这是MySQL的默认事务隔离级别,它确保同一事务的多个实例在并发读取数据时,会看到同样的数据行。不过理论上,这会导致另一个棘手的问题:幻读 (Phantom Read)。
    简单的说,幻读指当用户读取某一范围的数据行时,另一个事务又在该范围内插入了新行,当用户再读取该范围的数据行时,会发现有新的“幻影” 行。
    InnoDB和Falcon存储引擎通过多版本并发控制(MVCC,Multiversion Concurrency Control)机制解决了该问题

    Serializable(可串行化)
    这是最高的隔离级别,它通过强制事务排序,使之不可能相互冲突,从而解决幻读问题。简言之,它是在每个读的数据行上加上共享锁。在这个级别,可能导致大量的超时现象和锁竞争。
    这四种隔离级别采取不同的锁类型来实现,若读取的是同一个数据的话,就容易发生问题。例如:

         脏读(Drity Read):某个事务已更新一份数据,另一个事务在此时读取了同一份数据,由于某些原因,前一个RollBack了操作,则后一个事务所读取的数据就会是不正确的。
         不可重复读(Non-repeatable read):在一个事务的两次查询之中数据不一致,这可能是两次查询过程中间插入了一个事务更新的原有的数据。
         幻读(Phantom Read):在一个事务的两次查询中数据笔数不一致,例如有一个事务查询了几列(Row)数据,而另一个事务却在此时插入了新的几列数据,先前的事务在接下来的查询中,就会发现有几列数据是它先前所没有的。
         在MySQL中,实现了这四种隔离级别,分别有可能产生问题如下所示:
    

    ① Serializable (串行化):可避免脏读、不可重复读、幻读的发生。
      ② Repeatable read (可重复读):可避免脏读、不可重复读的发生。
      ③ Read committed (读已提交):可避免脏读的发生。
      ④ Read uncommitted (读未提交):最低级别,任何情况都无法保证。

    以上四种隔离级别最高的是Serializable级别,最低的是Read uncommitted级别,当然级别越高,执行效率就越低。像Serializable这样的级别,就是以锁表的方式(类似于Java多线程中的锁)使得其他的线程只能在锁外等待,所以平时选用何种隔离级别应该根据实际情况。在MySQL数据库中默认的隔离级别为Repeatable read (可重复读)。

    在MySQL数据库中,支持上面四种隔离级别,默认的为Repeatable read (可重复读);而在Oracle数据库中,只支持Serializable (串行化)级别和Read committed (读已提交)这两种级别,其中默认的为Read committed级别。

    在MySQL数据库中查看当前事务的隔离级别: select @@tx_isolation;

    在MySQL数据库中设置事务的隔离 级别:

    set [glogal | session] transaction isolation level 隔离级别名称;

    set tx_isolation=’隔离级别名称;’
    例1:查看当前事务的隔离级别:

    例2:将事务的隔离级别设置为Read uncommitted级别:

    或:

    记住:设置数据库的隔离级别一定要是在开启事务之前!

    如果是使用JDBC对数据库的事务设置隔离级别的话,也应该是在调用Connection对象的setAutoCommit(false)方法之前。调用Connection对象的setTransactionIsolation(level)即可设置当前链接的隔离级别,至于参数level,可以使用Connection对象的字段:

    在JDBC中设置隔离级别的部分代码:

    后记:隔离级别的设置只对当前链接有效。对于使用MySQL命令窗口而言,一个窗口就相当于一个链接,当前窗口设置的隔离级别只对当前窗口中的事务有效;对于JDBC操作数据库来说,一个Connection对象相当于一个链接,而对于Connection对象设置的隔离级别只对该Connection对象有效,与其他链接Connection对象无关。

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