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  • 2022-03-22 15:36:33

    1.数据库事务的四大特性

    1.原子性(Atomic):事务的操作必须是一个整体,不可分割,要么同时成功,要么同时失败。(比如同学A转钱给同学B,同学A将钱转出去和同学B收到钱必须是一个整体,是一个事务)

    2.一致性(Consistent):事务从一个一致性状态转成另一个一致性状态(比如同学A有100元,转给同学B50元,那么状态从同学A有100元到同学A和同学B各有50元,钱的总数还是100)

    3.隔离性(Isolate):事务A和事务B并发执行,互不干扰

    4.持久性(Durable):一旦对数据进行修改,将写回磁盘不可修改

    2.隔离性遇到的问题

    1.脏读:事务A读取到事务B尚未提交的数据

    2.幻读:事务A读取某些数据之后,事务B对这些数据进行增删操作,导致数据的个数发生改变,事务A再次读取的时候两次结果不一致

    3.不可重复读:事务A读取某一数据之后,事务B对其进行更新操作,导致数据的值发生变化,事务A再次读取的时候两次结果不一致

    幻读和不可重复读的区别:数据被修改后个数是否发生变化或者数据值是否发送变化

    4.丢失更新:事务A修改某条数据并提交,紧接着事务B也对这数据进行修改并提交,使A的修改被覆盖

    3.隔离级别

    隔离级别就是为了有效应对上面这些问题,不同的隔离级别应对措施也不同

    1.读未提交:读取事务A未提交的数据,很明显会出现的问题有脏读,不可重复读,幻读,但不会有丢失更新,因为丢失更新要两个事务都进行更新操作

    2.读已提交:读取事务A已提交的数据,很明显解决了脏读问题,但是无法解决幻读和不可重复读的问题,因为这两个问题都是读取事务A修改提交了的数据

    3.可重复读:很明显解决了不可重复读的问题,但是还是无法解决幻读的问题,因为幻读时数据条数的问题

    4.串行化:解决了幻读问题,底层其实就是加了行锁,数据进行修改的时候,不让其他事务进行查询修改操作,但效率极差,安全性极高

    以上四种隔离级别从低到高依次是:1-2-3-4,隔离级别越高安全性越高,但是效率越低,

    我们常用的sqlserver,   oracle都是读已提交级别,mysql是可重复读

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  • 数据库事务隔离四个级别

    千次阅读 2020-11-02 09:51:57
    **数据库隔离级别:**是在在数据库操作中,为了有效保证并发读取数据的正确性提出的。 隔离级别越高,越能保证数据的完整性和一致性,但是对并发性能的影响也越大。对于多数应用程序,可以优先考虑把数据库系统的...

    数据库隔离级别:

    是在在数据库操作中,为了有效保证并发读取数据的正确性提出的。

    隔离级别越高,越能保证数据的完整性和一致性,但是对并发性能的影响也越大。对于多数应用程序,可以优先考虑把数据库系统的隔离级别设为Read Committed。它能够避免脏读取,而且具有较好的并发性能。尽管它会导致不可重复读、幻读和第二类丢失更新这些并发问题,在可能出现这类问题的个别场合,可以由应用程序采用悲观锁或乐观锁来控制。

    数据库的几种隔离级别:

    READ UNCOMMITTED(读未提交数据): 允许事务读取未被其他事务提交的变更数据,会出现脏读、不可重复读和幻读问题。
    READ COMMITTED(读已提交数据): 只允许事务读取已经被其他事务提交的变更数据,可避免脏读,仍会出现不可重复读和幻读问题。
    REPEATABLE READ(可重复读): 确保事务可以多次从一个字段中读取相同的值,在此事务持续期间,禁止其他事务对此字段的更新,可以避免脏读和不可重复读,仍会出现幻读问题。
    SERIALIZABLE(序列化): 确保事务可以从一个表中读取相同的行,在这个事务持续期间,禁止其他事务对该表执行插入、更新和删除操作,可避免所有并发问题,但性能非常低。
    Oracle支持两种事务隔离级别:

    READ COMMITTED(默认事务隔离级别),SERIALIZABLE

    MySQL支持四种事务隔离级别,其中REPEATABLE READ为默认事务隔离级别。

    通过上面可以知道多事务同时运行,如果不采用以上四种隔离机制,可能会产生多个并发问题,其中包括脏读、不可重复读和幻读,下面就解释下这几种并发问题:

    存在两个事物(T1,T2)同时运行

    脏读: T1读取了已经被T2修改但还未提交的字段,由于某种原因,T2事物回滚,则T1读取的内容是临时且无效的。
    不可重复读: T1读取一个字段,之后T2更新了该字段,T1在此读取该字段值发生了变化。在可重复读中,该sql第一次读取到数据后,就将这些数据加锁(悲观锁),其它事务无法修改这些数据,就可以实现可重复读了。但这种方法却无法锁住insert的数据,所以当事务A先前读取了数据,或者修改了全部数据,事务B还是可以insert数据提交,这时事务A就会发现莫名其妙多了一条之前没有的数据,这就是幻读,不能通过行锁来避免。
    幻读: T1从一个表中读取了一个字段,然后T2在该表中插入了一些新的行,之后T1在此读取该表会多出几行。读用读锁,写用写锁,读锁和写锁互斥,这么做可以有效的避免幻读、不可重复读、脏读等问题,但会极大的降低数据库的并发能力。

    数据库事务的特性:原子性、一致性、隔离性、持久性

    原子性: 事务的原子性指的是,事务中包含的程序作为数据库的逻辑工作单位,它所做的对数据修改操作要么全部执行,要么完全不执行,这种特性称为原子性。(简单地说就是,几个对于数据库的操作要么全执行,要么全不执行,即同时成功起作用或同时失败没影响)
    一致性: 事务一致性值得是在一个事务执行之前和执行之后数据库都必须处于一致性状态(中途是否一致不用管),这种特性称为一致性。(如果数据库的状态满足所有的完整性约束,就说该数据库是一致的。一致性处理数据库中对所有语义的保护。如:客户K1要向客户K2转账,K1账户减少的金额就是K2账户增加的金额,在转账之前K1和K2账户的金额之和与转账之后K1和K2账户的金额之和是一样的,在转账期间可能不满足这种一致性,但事务前后是数据库数据是一致的)
    隔离性: 隔离性指的是并发的事务是相互隔离的。(一个事务内部的操作及正在操作的数据必须封装起来,不被其它企图进行修改的事务看到)
    持久性: 持久性指当系统或介质发生故障时,确保已提交的更新不能丢失。(一个事务提交,DBMS保证它对数据库中数据的改变应该是永久性的,可以经受任何系统故障,持久性通过数据库备份和恢复来保证)

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  • 数据库四隔离级别

    万次阅读 多人点赞 2018-09-09 16:11:31
    一致性(Consistency):一致性是指事务必须使数据库从一一致性状态变换到另一一致性状态,也就是说一事务执行之前和执行之后都必须处于一致性状态。那转账举栗子,A账户和B账户之间相互转账,无论如何操作.....

    首先用通俗的语言介绍以下事务的特性(ACID):

    1. 原子性(Atomicity):原子性是指一个事务中的操作,要么全部成功,要么全部失败,如果失败,就回滚到事务开始前的状态。

    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。那转账举栗子,A账户和B账户之间相互转账,无论如何操作,A、B账户的总金额都必须是不变的。

    3. 隔离性(Isolation):隔离性是当多个用户 并发的 访问数据库时,如果操作同一张表,数据库则为每一个用户都开启一个事务,且事务之间互不干扰,也就是说事务之间的并发是隔离的。再举个栗子,现有两个并发的事务T1和T2,T1要么在T2开始前执行,要么在T2结束后执行,如果T1先执行,那T2就在T1结束后在执行。关于数据的隔离性级别,将在后文讲到。

    4. 持久性(Durability):持久性就是指如果事务一旦被提交,数据库中数据的改变就是永久性的,即使断电或者宕机的情况下,也不会丢失提交的事务操作。

     

    什么是事务的隔离性(Isolation)呢?

    隔离性是指,多个用户的并发事务访问同一个数据库时,一个用户的事务不应该被其他用户的事务干扰,多个并发事务之间要相互隔离。

     

    如果不考虑隔离性,会发生什么事呢?

        1.脏读:

    脏读是指一个事务在处理数据的过程中,读取到另一个为提交事务的数据。

    --原数据
    --id    name
    --1     lisi
    
    --事务1
    START TRANSACTION;
    updata t_table set name = 'wangwu' where id = 1;    --此时事务2查询id = 1
    ROLLBACK;
    
    --事务2
    select * from t_table where id = 1;        --查询到 id = 1, name = 'wangwu'
    

    事务1并没有提交,name 还是 lisi,但是事务2却读到了 name = wangwu,这就是脏读。如果换成A给B转账,B查询到了没有提交的事务,认为已经收到A转过来的钱,那岂不是很恐怖。

    不过在实际开发中,应该很少有人会犯这样的低级错误。

        2.不可重复读:

    不可重复读是指对于数据库中的某个数据,一个事务范围内的多次查询却返回了不同的结果,这是由于在查询过程中,数据被另外一个事务修改并提交了。

    --原数据
    --id    name
    --1     lisi
    
    --事务1
    select * from t_table where id = 1;    -- 查询到 id = 1, name = list, 事务2在此时提交
    select * from t_table where id = 1;    -- 查询到 id = 1, name = wangwu
    
    --事务2
    start transaction;
    update t_table set name = 'wangwu' where id = 1;
    COMMIT;
    
    

    不可重复读和脏读的区别是,脏读读取到的是一个未提交的数据,而不可重复读读取到的是前一个事务提交的数据。

    而不可重复读在一些情况也并不影响数据的正确性,比如需要多次查询的数据也是要以最后一次查询到的数据为主。

        3.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)。

    --原数据
    --id    name
    --1     lisi
    
    --事务1
    select * from t_table where id = 2;    --返回NULL,此时事务2提交
    select * from t_table where id = 2;    --返回id = 2, name = wangwu
    
    
    --事务2
    insert into t_table values(2,'wangwu');
    COMMIT;

    不可重复读和幻读是初学者不易分清的概念,我也是看了详细的解读才明白的,总的来说,解决不可重复读的方法是 锁行,解决幻读的方式是 锁表

     

    四种隔离级别解决了上述问题

        1.读未提交(Read uncommitted):

    这种事务隔离级别下,select语句不加锁。

    此时,可能读取到不一致的数据,即“读脏 ”。这是并发最高,一致性最差的隔离级别。

        2.读已提交(Read committed):

    可避免 脏读 的发生。

    在互联网大数据量,高并发量的场景下,几乎 不会使用 上述两种隔离级别。

        3.可重复读(Repeatable read):

    MySql默认隔离级别。

    可避免 脏读 不可重复读 的发生。

        4.串行化(Serializable ):

    可避免 脏读、不可重复读、幻读 的发生。

     

    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(读已提交) 级别。

     

    查询和设置数据库的隔离级别:

    select @@tx_isolation;
    +-----------------+
    | @@tx_isolation  |
    +-----------------+
    | REPEATABLE-READ |
    +-----------------+
    set tx_isolation='隔离级别';    --read-uncommitted    read-committed    repeatable-read    serializable
    set tx_isolation='read-uncommitted';
    
    select @@tx_isolation;
    +------------------+
    | @@tx_isolation   |
    +------------------+
    | READ-UNCOMMITTED |
    +------------------+

     

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    MySql
    MySql

    本篇文章主要介绍数据库的四大特性ACID,以及说明一下数据库的隔离级别。

    如果想要说明一个数据库或者一个框架支持事务性操作,则必须要满足下面的四大特性

    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。失败回滚的操作事务,将不能对事物有任何影响。

    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。
    数据库状态如何变化?每一次数据变更就会导致数据库的状态迁移。如果数据库的初始状态是C0,第一次事务T1的提交就会导致系统生成一个SYSTEM CHANGE NUMBER(SCN),这是数据库状态从C0转变成C1。执行第二个事务T2的时候数据库状态从T1变成T2,以此类推,执行第Tn次事务的时候数据库状态由C(n-1)变成Cn。
    一致性可以从一致读和一致写两个方面来理解。

    • 一致读 事务读取数据只能从一个状态中读取,不能从2个或者2个以上状态读取。也就是T(n)只能从C(n-1),C(n-2)... C(1)中的一个状态读取数据,不能一部分数据读取自C(n-1),而另一部分数据读取自C(n-2)。
    • 一致写 事务执行的数据变更只能基于上一个一致的状态,且只能体现在一个状态中。T(n)的变更结果只能基于C(n-1),C(n-2), ...C(1)状态,且只能体现在C(n)状态中。也就是说,一个状态只能有一个事务变更数据,不允许有2个或者2个以上事务在一个状态中变更数据。至于具体一致写基于哪个状态,需要判断T(n)事务是否和T(n-1),T(n-2),...T(1)有依赖关系。

    3. 隔离性(Isolation)

    隔离性是指当多个用户并发访问数据库时,比如同时访问一张表,数据库每一个用户开启的事务,不能被其他事务所做的操作干扰,多个并发事务之间,应当相互隔离。
    例如同时有T1和T2两个并发事务,从T1角度来看,T2要不在T1执行之前就已经结束,要么在T1执行完成后才开始。将多个事务隔离开,每个事务都不能访问到其他事务操作过程中的状态。
    关于事务的隔离性,数据库也提供了多种方案,后面我们将会进行详细介绍

    4. 持久性(Durability)

    持久性是指事务的操作,一旦提交,对于数据库中数据的改变是永久性的,即使数据库发生故障也不能丢失已提交事务所完成的改变。

    在了解完数据库的四大特性之后,我们来讨论一下数据库的隔离级别的问题。在此之前,我们考虑在没有数据库隔离性的情况下,多用户并发操作可能会发生的问题。

    1. 脏读

    脏读是指一个事务读取了未提交事务执行过程中的数据。
    当一个事务的操作正在多次修改数据,而在事务还未提交的时候,另外一个并发事务来读取了数据,就会导致读取到的数据并非是最终持久化之后的数据,这个数据就是脏读的数据。
    最典型的例子就是银行转账,从A账户转账100到B账户,脚本命令为

    update account set money = money + 100 where username = 'B';
    update account set money = money - 100 where username = 'A';
    

    在这个事务执行过程中,另外一个事务读取结果发现B账户中的钱已经到账,提示B钱已到账,B就进行了下一步的操作。但是最终转账事务失败,导致操作回滚。实际上B并未收到钱,但是进行了下一步的操作,造成了损失,这就是脏读。

    2. 不可重复读

    不可重复读是指对于数据库中的某个数据,一个事务执行过程中多次查询返回不同查询结果,这就是在事务执行过程中,数据被其他事务提交修改了。
    不可重复读同脏读的区别在于,脏读是一个事务读取了另一未完成的事务执行过程中的数据,而不可重复读是一个事务执行过程中,另一事务提交并修改了当前事务正在读取的数据。

    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批量对一个表中某一列列值为1的数据修改为2的变更,但是在这时,事务T2对这张表插入了一条列值为1的数据,并完成提交。此时,如果事务T1查看刚刚完成操作的数据,发现还有一条列值为1的数据没有进行修改,而这条数据其实是T2刚刚提交插入的,这就是幻读。
    幻读和不可重复读都是读取了另一条已经提交的事务(这点同脏读不同),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)。

    隔离级别说明

    MySQL定义了四种隔离级别,包括一些具体规则,用于限定事务内外哪些改变是可见的,哪些改变是不可见的。低级别的隔离一般支持更高的并发处理,并且拥有更低的系统开销。

    REPEATABLE READ Repeatable Read 可重复读

    MySQL数据库默认的隔离级别。该级别解决了READ UNCOMMITTED隔离级别导致的问题。它保证同一事务的多个实例在并发读取事务时,会“看到同样的”数据行。不过,这会导致另外一个棘手问题“幻读”。InnoDB和Falcon存储引擎通过多版本并发控制机制解决了幻读问题。

    READ COMMITTED Read Committed 读取提交内容

    大多数数据库系统的默认隔离级别(但是不是MySQL的默认隔离级别),满足了隔离的早先简单定义:一个事务开始时,只能“看见”已经提交事务所做的改变,一个事务从开始到提交前,所做的任何数据改变都是不可见的,除非已经提交。这种隔离级别也支持所谓的“不可重复读”。这意味着用户运行同一个语句两次,看到的结果是不同的。

    READ UNCOMMITTED Read UnCommitted 读取未提交内容

    在这个隔离级别,所有事务都可以“看到”未提交事务的执行结果。在这种级别上,可能会产生很多问题,除非用户真的知道自己在做什么,并有很好的理由选择这样做。本隔离级别很少用于实际应用,因为它的性能也不必其他性能好多少,而别的级别还有其他更多的优点。读取未提交数据,也被称为“脏读”

    SERIALIZABLE Serializable 可串行化

    该级别是最高级别的隔离级。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。简而言之,SERIALIZABLE是在每个读的数据行上加锁。在这个级别,可能导致大量的超时Timeout和锁竞争Lock Contention现象,实际应用中很少使用到这个级别,但如果用户的应用为了数据的稳定性,需要强制减少并发的话,也可以选择这种隔离级

    下面的表格总结了各种隔离级别和各自的缺点

    隔离级别脏读可能性不可重复读可能性幻读可能性加锁读
    READ UNCOMMITTED
    READ COMMITTED
    REPEATABLE READ
    SERIALIZABLE

    修改隔离级别的方法

    全局修改

    全局修改需要修改MySql的全局文件mysql.ini,修改内容如下

    1 #可选参数有:READ-UNCOMMITTED, READ-COMMITTED, REPEATABLE-READ, SERIALIZABLE.
    2 [mysqld]
    3 transaction-isolation = REPEATABLE-READ
    

    语句修改

    在命令行模式下连上MySql后,可以使用下列语句查看MySql当前隔离级别

    mysql> select @@tx_isolation;
    +-----------------+
    | @@tx_isolation  |
    +-----------------+
    | REPEATABLE-READ |
    +-----------------+
    1 row in set (0.00 sec)
    

    可以使用下面的命令修改当前会话Session的隔离级

    mysql> set session transaction isolation level read committed;
    Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
    
    mysql> select @@tx_isolation;
    +----------------+
    | @@tx_isolation |
    +----------------+
    | READ-COMMITTED |
    +----------------+
    1 row in set (0.00 sec)
    

    AutoCommit 事务自动提交

    MySql中有AutoCommit参数,默认为on,也就是开启状态。它的作用是每一条单独的查询都是一个事务,自动开始,自动提交(语句执行完成就提交。如果你要适用select for update,而不手动调用 start transaction,这个for update的行锁机制等于没用,因为行锁在自动提交后就释放了)。所以事务隔离级别和锁机制即使你不显式调用start transaction,这种机制在单独一条语句查询中也是适用的。
    在命令行模式下可以使用下面的命令查看当前MySql的autocommit是否开启

    mysql> show variables like 'autocommit';
    +---------------+-------+
    | Variable_name | Value |
    +---------------+-------+
    | autocommit    | ON    |
    +---------------+-------+
    1 row in set (0.00 sec)
    

    如果需要关闭autocommit,我们可以使用下面语句设置

    mysql> set autocommit=0;
    

    0就是OFF,1就是ON。设置为OFF之后,则用户执行语句之后,将一直处于一个事务中,直到执行commit或者rollback,才会结束当前事务,重新开始新的事务。

    锁机制

    共享锁

    由读表操作加上的锁,加锁后其他用户只能获取该表或行的共享锁,不能获取排它锁,也就是说只能读不能写

    排它锁

    由写表操作加上的锁,加锁后其他用户不能获取该表或行的任何锁,典型是mysql事务

    根据锁的范围,可以分为

    表锁

    给整张表加锁

    行锁

    给行数据加锁

    因此锁可以分为表级共享锁行级共享锁表级排它锁行级排它锁

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    特别是现在的微服务架构为了获得水平扩展能力,我们倾向于将状态都存储在数据库中,这要求数据库能够正确、高性能处理请求,但这是一几乎不可能达到的要求,所以数据库的设计者们定义了隔离级别这一概念,...

空空如也

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数据库隔离的四个级别