数据库事务的基本要素有哪些

ACID，指数据库事务正确执行的四个基本要素的缩写包含:原子性(Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）。一个支持事务（Transaction）的数据库系统，必需要具有这四种特性，否则在事务过程（Transaction processing）当中无法保证数据的正确性,交易过程极可能达不到交易方的要求

原子性

整个事务中的所有 *** 作，要么全部完成，要么全部不完成，不可能停滞在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚（Rollback）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。

一致性

在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性约束没有被破坏。

隔离性

两个事务的执行是互不干扰的，一个事务不可能看到其他事务运行时，中间某一时刻的数据。

持久性

在事务完成以后，该事务所对数据库所作的更改便持久的保存在数据库之中，并不会被回滚。

1、什么是数据库事务

数据库事务是构成单一逻辑工作单元的 *** 作集合。数据库事务可以包括一个或多个数据库 *** 作，但是这些 *** 作构成一个逻辑上的整体。

2、数据库事务的四个特性（ACID）

A：原子性，事务中的所有 *** 作作为一个整体不可分割，要么全部 *** 作要么全部不 *** 作。

C：一致性，事务的执行结果必须使数据库从一个一致性状态转为另一个一致性状态。一致性状态：1系统状态满足数据库的完整性约束，2系统的状态反映数据库所描述的现实世界的真实状态。

I：隔离性：并发执行的事务不会相互影响，其对数据库的影响和他们串行执行时一样。

D：持久性：事务一旦提交，对数据库的影响就是持久的。任何事务或系统故障都不会导致数据丢失。

3、什么是数据库连接泄露

数据库连接泄露指的是如果在某次使用或者某段程序中没有正确地关闭Connection、Statement和ResultSet资源，那么每次执行都会留下一些没有关闭的连接，这些连接失去了引用而不能得到重新使用，因此就造成了数据库连接的泄漏。数据库连接的资源是宝贵而且是有限的，如果在某段使用频率很高的代码中出现这种泄漏，那么数据库连接资源将被耗尽，影响系统的正常运转。

4、聚集索引

数据行的物理顺序与列值的顺序相同，如果我们查询id比较靠后的数据，那么这行数据的地址在磁盘中的物理地址也会比较靠后。而且由于物理排列方式与聚集索引的顺序相同，所以也就只能建立一个聚集索引了。

5、主键与外键

关系型数据库中的一条记录中有若干个属性，若其中某一个属性组（注意是组）能唯一标识一条记录，该属性组就可以成为一个主键。

外键用于与另一张表的关联。是能确定另一张表记录的字段，用于保持数据的一致性。比如，A表中的一个字段，是B表的主键，那他就可以是A表的外键。

只有这样才能成为一个事务：原子性事务必须是原子工作单元；对于其数据修改，要么全都执行，要么全都不执行。一致性事务在完成时，必须使所有的数据都保持一致状态。在相关数据库中，所有规则都必须应用于事务的修改，以保持所有数据的完整性。事务结束时，所有的内部数据结构（如 B 树索引或双向链表）都必须是正确的。隔离性由并发事务所作的修改必须与任何其它并发事务所作的修改隔离。事务查看数据时数据所处的状态，要么是另一并发事务修改它之前的状态，要么是另一事务修改它之后的状态，事务不会查看中间状态的数据。这称为可串行性，因为它能够重新装载起始数据，并且重播一系列事务，以使数据结束时的状态与原始事务执行的状态相同。持久性事务完成之后，它对于系统的影响是永久性的。该修改即使出现系统故障也将一直保持。

数据库事务(Database Transaction) ，是指作为单个逻辑工作单元执行的一系列 *** 作，要么完全地执行，要么完全地不执行。原子性（Atomic）（Atomicity) 事务必须是原子工作单元；对于其数据修改，要么全都执行，要么全都不执行。通常，与某个事务关联的 *** 作具有共同的目标，并且是相互依赖的。如果系统只执行这些 *** 作的一个子集，则可能会破坏事务的总体目标。原子性消除了系统处理 *** 作子集的可能性。一致性（Consistent）(Consistency) 事务在完成时，必须使所有的数据都保持一致状态。在相关数据库中，所有规则都必须应用于事务的修改，以保持所有数据的完整性。事务结束时，所有的内部数据结构（如 B 树索引或双向链表）都必须是正确的。某些维护一致性的责任由应用程序开发人员承担，他们必须确保应用程序已强制所有已知的完整性约束。如，当开发用于转帐的应用程序时，应避免在转帐过程中任意移动小数点。隔离性（Insulation）(Isolation) 由并发事务所作的修改必须与任何其它并发事务所作的修改隔离。事务查看数据时数据所处的状态，要么是另一并发事务修改它之前的状态，要么是另一事务修改它之后的状态，事务不会查看中间状态的数据。这称为隔离性，因为它能够重新装载起始数据，并且重播一系列事务，以使数据结束时的状态与原始事务执行的状态相同。当事务可序列化时将获得最高的隔离级别。在此级别上，从一组可并行执行的事务获得的结果与通过连续运行每个事务所获得的结果相同。由于高度隔离会限制可并行执行的事务数，所以一些应用程序降低隔离级别以换取更大的吞吐量。持久性（Duration）(Durability） 事务完成之后，它对于系统的影响是永久性的。该修改即使出现致命的系统故障也将一直保持。

实 时 事 务 模 型

----1 ． 系 统 模 型与 传 统 数 据 库 系 统 相 类 似， 实 时 数 据 库 系 统 的 *** 作 也 是 以 事 务 的 形 式 出 现。 事 务 就 是 包 含 在BEGIN/COMMIT/ABORT 之 间 的 *** 作 序 列。 系 统 以 事 务 为 单 位 分 配CPU、 数 据 等 资 源， 进 行 优 先 级 的 分 配、 调 度 处 理 等。

---- 实 时 数 据 库 系 统 中 的 事 务 与 传 统 事 务 有 很 大 的 不 同， 其 事 务 可 以 有 定 时 限 制（ 典 型 地 为 截 止 期）， 系 统 追 求 的 目 标 不 是 系 统 的 吞 吐 量， 而 是 单 个 事 务 定 时 限 制 的 满 足， 以 使 满 足 定 时 限 制 的 事 务 比 率 最 大； 传 统 事 务 的 原 子 性、 一 致 性、 隔 离 性 及 永 久 性 在 实 时 环 境 下 变 得 太 严 格 或 不 可 能； 要 求 采 用" 识 时" 机 制 来 处 理 事 务 的 调 度 或 并 发 控 制， 而 不 是 传 统 的 先 来 先 服 务 方 式。

----2 ． 结 构 模 型

---- 传 统 数 据 库 中 事 务 就 是 一 个 平 坦 的 *** 作 序 列， 事 务 的 执 行 要 么 顺 利 执 行 到 提 交， 要 么 夭 折 而 不 在 系 统 的 任 何 部 分 留 有 痕 迹。 在 实 时 应 用 环 境 下 则 不 同：

应 用 语 义 有 时 显 式 地 要 求 结 构 上 的 一 个 事 务 为 另 一 个 事 务 的 子 事 务。 例 如， 在CAD 工 程 中， 一 个 工 程 事 务 划 分 成 若 干 个 设 计 事 务， 而 每 一 设 计 事 务 又 可 分 成 若 干 个 子 任 务 而 分 配 给 各 设 计 者。

实 时 应 用 中 被 触 发 的 活 动 依 应 用 要 求 可 以 是 触 发 它 的 事 务 的 子 事 务。 在 过 程 控 制、 自 动 化 等 领 域 这 种 情 形 很 普 遍。

在 分 布 式 应 用 环 境 中， 一 个 事 务 可 能 要 分 出 若 干 在 不 同 节 点 上 执 行 的 代 理 事 务， 它 们 分 工 合 作 且 都 作 为 原 事 务 的 子 事 务。

在 工 程 应 用 中， 普 遍 存 在 长 寿 事 务 或 开 端 事 务。 这 种 事 务 会 造 成 系 统 资 源 需 求 的 瓶 颈。 为 此， 可 将 这 种 事 务 划 分 成 若 干 逻 辑 相 对 独 立 的 子 事 务， 以 便 当 其 结 束 时 能 提 前 释 放 占 用 的 资 源。

---- 所 以， 实 时 应 用 要 求 系 统 提 供 事 务 嵌 套 机 制。 包 含 其 他 事 务 的 事 务 称 为" 父 事 务"， 被 包 含 的 事 务 称 为 " 子 事 务"， 没 有 父 事 务 的 事 务 为" 根 事 务"。 事 务 之 间 可 以 形 成 嵌 套 关 系。

实 时 事 务 的 特 征

----1 ． 定 时 性

---- 实 时 应 用 中 事 务 的 定 时 性 来 源 于 两 方 面： 一 是 外 部 环 境 显 式 给 出 的 反 应 时 间 要 求， 如 截 止 期 等； 二 是 由 于 系 统 中 的 数 据 随 时 间 变 化 而 转 嫁 来 的。

---- 定 时 性 包 括 了 两 方 面 的 含 义：

---- 定 时 限 制 事 务 的 执 行 具 有 显 式 的 时 限， 如 期 限、 截 止 时 间 等。 这 是 由 于 控 制 系 统 要 随 时 紧 紧 地 跟 踪 被 控 系 统 而 引 起 的， 它 要 求RTDB 必 须 有 时 间 处 理 机 构。 时 限 还 可 有 软 硬 之 分。

---- 定 时 正 确 性 事 务 能 按 合 适 的 时 间 要 求 正 确 执 行。 这 是 由 于 要 求 数 据 对 于 控 制 系 统 的 各 种 决 策 活 动 随 时 有 效 而 引 起 的， 它 要 求 权 衡 定 时 限 制 与 数 据 一 致 性 等 多 方 面 因 素， 提 供 合 适 的 调 度 算 法。

---- 实 时 事 务 有 不 同 的 定 时 限 制， 其 中 最 重 要 的 有：

---- 截 止 时 间 实 时 事 务 完 成 的 最 后 期 限。 它 可 以 有 硬、 软 之 分， 具 有 硬 截 止 时 间 的 事 务（ 称 为 硬 实 时 事 务）， 必 须 在 其 截 止 时 间 以 前 完 成， 否 则 将 带 来 灾 难 性 的 后 果， 故 到 达 其 截 止 时 间 还 不 能 完 成 的 硬 实 时 事 务 必 须 夭 折。 具 有 软 截 止 时 间 的 事 务（ 称 为 软 实 时 事 务）， 应 该 在 其 截 止 期 完 成， 但 超 过 其 截 止 时 间 也 还 有 一 定 意 义（ 尽 管 不 断 下 降）， 故 软 实 时 事 务 到 达 其 截 止 时 间 后 不 必 立 即 夭 折 它。

---- 到 达 时 间 事 务 在 系 统 中 生 成 的 时 间。 它 可 以 是 可 预 报 的， 也 可 以 是 不 可 预 报 的。 可 预 报 的 到 达 时 间 可 显 式 地 给 出 或 者 作 为 一 个 导 出 函 数， 如 周 期 事 务 的 到 达 时 间 是 可 预 报 的。 不 可 预 报 的 到 达 时 间 是 指 当 相 应 事 务 到 达 系 统 时 才 能 知 道， 非 周 期 事 务 的 到 达 时 间 就 是 不 可 预 报 的。

---- 期 望 执 行 时 间 估 算 的 最 坏 情 况 执 行 时 间。 由 于 各 种 不 可 预 报 性 因 素， 它 很 难 做 到 准 确， 估 算 的 最 坏 情 况 执 行 时 间 可 能 与 实 际 情 况 相 差 很 大。 然 而， 为 了 合 理 地 得 到 事 务 的 截 止 时 间 及 适 当 地 调 度 以 使 其 满 足， 又 必 须 事 先 较 准 确 地 估 算 其 执 行 时 间。

----2 ． 语 义 相 关 性

---- 实 时 数 据 库 事 务 之 间 存 在 着 各 种 关 系， 包 括 结 构 关 系、 数 据 与 通 信 关 系、 时 间 关 系 等， 这 些 关 系 带 来 了 事 务 间 的 各 种 相 关 性。

----(1) 结 构 相 关

---- 它 来 自 于 复 杂 事 务 模 型 的 结 构 特 征， 用 来 建 模 复 杂 事 务 内 部 并 发 事 务 行 为 的 一 种 约 束。 不 同 的 复 杂 事 务 模 型 有 不 同 的 结 构 相 关 性， 但 它 们 可 以 通 过 事 务 间 的" 执 行 依 赖 性" 来 定 义， 实 时 嵌 套 事 务 中 基 本 的 事 务 依 赖 有：

子 事 务 对 父 事 务 的 开 始 依 赖（BD）： 子 事 务 开 始 前 父 事 务 已 经 开 始；

父 事 务 对 子 事 务 的 提 交 依 赖(CD）： 父 事 务 提 交 前 子 事 务 已 经 结 束（ 提 交 或 夭 折）；

子 事 务 对 父 事 务 的 夭 折 依 赖（AD）： 父 事 务 夭 折 则 子 事 务 一 定 夭 折。

----(2) 数 据 相 关

---- 数 据 相 关 就 是 不 同 事 务 间 的 共 享 数 据 联 系， 但 此" 共 享" 概 念 比 传 统 的 具 有 更 广 的 意 义： 实 时 嵌 套 事 务 中 的 子 事 务 共 享 父 事 务 数 据， 子 事 务 提 交 时 其 对 数 据 库 的 更 改 委 托 给 父 事 务， 只 有 父 事 务 提 交 时 才 能 真 正 地 写 入 数 据 库。

----(3) 功 能 替 代/ 结 果 补 偿

---- 一 个 实 时 应 用 常 常 由 若 干 任 务 组 成， 而 一 个 任 务 有 时 可 以 通 过 不 同 途 径 来 实 现。 一 个 应 用 建 模 为 一 个 事 务， 一 个 任 务 则 建 模 为 一 组 功 能 等 价 的 子 事 务， 称 为 该 任 务 的 替 代 集。 若 一 个 任 务 的 替 代 集 中 的 子 事 务 之 一 能 成 功 执 行， 则 该 任 务 是 可 完 成 的。 若 对 应 一 个 事 务 的 所 有 任 务 可 完 成， 则 该 事 务 是 成 功 的（ 可 提 交）。 功 能 替 代 导 致 了 事 务 执 行 路 径 的 不 确 定 性， 即 一 个 事 务 成 功 执 行 的 路 径 依 赖 于 执 行 过 程 中（ 子 事 务） 失 败 的 发 生， 且 即 使 某 些 子 事 务 失 败 了， 事 务 仍 可 能 顺 利 提 交。 这 还 体 现 了 实 时 事 务 的 健 壮 性， 即 有 的 事 务（ 任 务） 不 能 失 败。

---- 由 于 前 面 所 述 的 事 务 的 结 构 复 杂 性 和 功 能 替 代 性， 因 此， 事 务 的 执 行 经 历 不 确 定， 一 个 子 事 务 的 执 行 直 到 提 交 时 还 不 能 确 定 它 是 否 需 要。 若 一 个（ 子） 事 务 提 交 后， 发 现 它 是 不 需 要 的， 该 怎 么 办 ？ 另 一 方 面， 一 个 实 时 事 务 可 以 物 理 改 变 现 实 世 界 的 状 态， 换 句 话 说， 事 务 可 以 启 动 各 种 活 动， 这 些 活 动 在 它 提 交 前 就 已 经 影 响 了 现 实 世 界， 因 而 当 这 种 事 务 夭 折 时， 不 能 进 行 传 统 意 义 下 的" 还 原"（Undo）。 于 是 需 要 一 种" 补 偿" 活 动 来 抵 消 它 所 有 的 影 响， 这 种 补 偿 活 动 也 是 事 务。 对 于 一 个（ 子） 事 务， 若 存 在 能 抵 消 它 提 交 后 所 产 生 的 所 有 影 响 的（ 子） 事 务， 则 称 其 为 是 可 补 偿 的， 否 则 是 不 可 补 偿 的。 当 然， 不 是 每 一 个（ 子） 事 务 都 是 可 补 偿 的， 不 可 补 偿 的（ 子） 事 务 在 知 道 它 确 实 是 需 要 的 以 前， 一 定 不 能 提 交。

实 时 事 务 分 类

---- 实 时 事 务 可 以 从 不 同 的 侧 面 进 行 分 类。

----1 ． 按 关 键 性 分 类

---- 也 就 是 按 事 务 时 限（ 截 止 期） 的 性 质， 即 事 务 超 截 止 期 对 系 统 带 来 的 影 响 分 类。 而 这 种 时 限 的 性 质 可 以 很 好 地 用 价 值 函 数 来 建 模， 于 是 我 们 有：

---- 硬（ 截 止 期/ 实 时） 事 务 超 截 止 期 会 导 致 恶 果（ 价 值 函 数 取 大 且 可 能 不 断 增 加 的 负 值）。 它 对 应 于 安 全 危 急 性 活 动。

---- 软（ 截 止 期/ 实 时） 事 务 超 截 止 期 仍 有 一 定 的 价 值， 且 价 值 不 断 下 降， 直 到 某 一 时 刻（ 称 为 最 终 有 效 时 间） 降 到 零， 此 后 保 持 为 零（ 不 会 为 负）。

---- 固（ 截 止 期/ 实 时） 事 务 一 旦 到 达 截 止 时 间， 其 价 值 立 即 降 为 零， 此 后 固 定 为 零（ 也 不 会 为 负）。 显 然， 它 是 软 实 时 事 务 在 最 终 有 效 时 间 与 截 止 时 间 重 合 情 况 的 特 例。

----2 ． 按 功 能 分 类

---- 一 个 实 时 数 据 库 系 统 以 两 种 方 式 直 接 与 现 实 世 界 交 互 作 用， 一 是 关 于 现 实 世 界 状 态 或 事 件 的 信 息 被 记 录 到 数 据 库 中， 二 是 事 务 可 以 启 动 各 种 影 响 现 实 世 界 的 活 动。 这 就 给 予 我 们 一 种 如 下 事 务 分 类：

---- 数 据 接 收 事 务 记 录 现 实 世 界 的 状 态 或 发 生 的 事 件 到 数 据 库 中。 它 是 简 单 的 只 写 事 务； 为 了 保 持 数 据 库 的" 外 部 一 致" 和 跟 踪 记 录， 它 应 是 短 的、 周 期 的， 且 应 是 被 立 即 执 行（ 不 能 等 待 和 阻 塞） 的 硬 实 时 事 务。 为 了 保 证 其 定 时 限 制 的 满 足， 它 可 能 会 引 起 对 数 据 库 一 致 性 的 破 坏。

---- 数 据 处 理 事 务 类 似 传 统 数 据 库 的 事 务。 它 用 来 恢 复 已 违 反 了 一 致 性（ 可 能 由 于 数 据 接 收 事 务 的 结 果） 的 数 据 库 的 状 态。 这 种 事 务 可 看 作 维 护 正 常 运 行 的 监 控 器， 它 可 能 是" 长 寿" 的。

---- 控 制 事 务 引 起 现 实 世 界 中 有 关 活 动 的 执 行。 像 数 据 接 收 事 务 一 样， 这 种 事 务 是 很 短 的， 尽 管 所 引 起 的 现 实 活 动 可 能 要 执 行 很 长 时 间。 它 通 常 也 是 硬 实 时 的。 这 种 事 务 还 可 以 作 为 数 据 处 理 事 务 的 子 事 务 而 被 调 用， 而 它 本 身 也 可 以 触 发 子 事 务， 比 如 以 一 子 事 务 来 检 测 所 引 起 的 现 实 活 动。

实 时 事 务 的 正 确 性

----1 ． 正 确 性 概 念 及 内 涵 实 时 事 务 与 传 统 事 务 的 本 质 区 别 就 在 于 其 有 定 时 限 制， 因 此， 事 务 处 理 必 须 同 时 满 足 一 致 性 要 求 和 定 时 限 制。 虽 然 实 时 事 务 的 正 确 性 与 传 统 事 务 一 样， 也 包 括 数 据 库 状 态 正 确 性 和 事 务 执 行 正 确 性 两 个 方 面， 但 其 含 义 与 内 容 有 很 大 的 不 同。 数 据 库 状 态 正 确 性 包 含 内 部 一 致 和 时 间 一 致， 事 务 执 行 正 确 性 则 包 含 其 结 果 正 确 性、 行 为 正 确 性、 结 构 正 确 性 和 时 间 正 确 性。

----2 ． 正 确 性 标 准

---- 传 统 数 据 库 中 的 原 子 性 和 可 串 行 化 包 含 了 事 务 正 确 性 的 所 有 概 念。 而 实 时 嵌 套 事 务 正 确 性 的 内 容 更 为 丰 富， 实 现 的 手 段 也 就 更 为 复 杂。 传 统 可 串 行 化 标 准 在 实 时 环 境 下 太 严 格 或 不 适 合， 限 制 了 系 统 中 事 务 执 行 的 并 发 度， 对 于 满 足 事 务 定 时 限 制 是 不 利 的。 我 们 开 发 了 一 种 新 颖 的 准 一 致 性 可 串 行 化 并 发 控 制 策 略， 事 务 执 行 给 系 统 带 来 的 不 一 致 被 限 定 在 一 定 的 范 围 内， 并 在 一 定 的 时 机 恢 复 数 据 库 到 一 致 状 态。 而 实 时 事 务 的 时 间 正 确 性 需 要" 识 时" 协 议 实 现， 结 构 正 确 性 需 要 事 务 管 理 检 查 事 务 间 的 结 构 相 关 性 来 实 现。

实 时 事 务 处 理

----1 ． 实 时 事 务 优 先 级 分 配

---- 实 时 事 务 的 调 度 和 并 发 控 制 都 是 基 于 事 务 的 优 先 级 进 行 的， 因 此， 如 何 分 配 事 务 的 优 先 级 是 一 个 重 要 的 问 题。

---- 常 见 的 事 务 优 先 级 分 配 算 法 有 以 下 几 种：

---- 最 早 放 行 最 优 先（Earliest Release First） 该 策 略 将 最 高 优 先 级 指 派 给 具 有 最 早" 放 行"（Release） 时 间 的 事 务。 所 谓 放 行 时 间 就 是 事 务 可 以 开 始 执 行 的 最 早 时 间， 与 此 相 联 的 有 事 务 到 达（Arrive） 时 间、 事 务 接 纳（Admission） 时 间。

---- 截 止 期 最 早 最 优 先（Earliest Deadline First） 即 具 有 最 早 截 止 期 者 优 先 级 最 高。

---- 可 达 截 止 期 最 早 最 优 先（Earliest Feasible Deadline First） 具 有 最 早 的 可 达 截 止 期 者 优 先 级 最 高。 所 谓 一 个 事 务t 的 截 止 期 是 当 前 时 间" 可 达 到" 的， 乃 指 τ ＋（E －P） ≤d。 这 里 τ 为 当 前 时 间，E、P 分 别 为 事 务T 的 执 行 时 间 估 算 和 已 执 行 时 间， d 为 其 截 止 期。

---- 空 余 时 间 最 短 最 优 先（Least Slack First） 事 务t 的 空 余 时 间S=d －（ τ ＋E －P）， 即 推 迟T 的 执 行 而 仍 然 满 足 其 截 止 期 的 可 推 迟 时 间 量 估 算。

---- 价 值 最 高 最 优 先（Highest Value First） 每 一 事 务 都 有 一 价 值 函 数， 其 值 最 大 者 最 优 先。 问 题 是 如 何 合 理 地 构 造 价 值 函 数， 一 个 例 子 是：

---- V（t）=c（w1（ τ － τS） －w2d ＋w3P －w4S）

---- 其 中 τ、d、P、S 的 意 义 同 上，c、 τs 分 别 为 t 的 危 急 度、 开 始 时 间，wi 为 加 权 因 子。

---- 价 值 密 度 最 大 最 优 先（Greatest Value Density First） 价 值 密 度 函 数 为：

---- 即 事 务 完 成 时 的 期 望 价 值 与 实 现 该 价 值 所 需 计 算 量 的 比 最 大 者 优 先 级 最 高。 显 然， 对 于 期 望 价 值 一 样 的 事 务， 该 策 略 偏 向 较 短 者， 因 为 它 每 单 位 消 耗 时 间 所 获 得 的 价 值 更 大。 与 上 面 的HVF 策 略 一 样， 这 里 也 有 如 何 设 计 价 值 函 数 的 问 题。

----2 ． 实 时 事 务 并 发 控 制 和 调 度

---- 在 实 时 应 用 环 境 中， 如 果 处 理 不 当， 可 能 造 成" 优 先 级 颠 倒"， 即 优 先 级 高 的 事 务 等 待 优 先 级 低 的 事 务， 这 对 实 现 事 务 的 定 时 限 制 是 不 利 的。 为 此， 我 们 提 出 了 以 下 几 种 改 进 方 案：

----(1) 优 先 级 继 承

---- 优 先 级 继 承 的 基 本 思 想 是： 当 发 生 优 先 级 颠 倒 时， 将 占 有 者tH 的 优 先 级 提 高 到 与tR 的 一 样（ 即 继 承tR 的 优 先 级），tH 继 续 执 行 直 到 结 束（ 提 交 或 夭 折）。 在tH 因 某 种 原 因（ 如 成 为 死 锁 的 牺 牲 者） 而 重 启 动 时， 它 恢 复 原 来 的 优 先 级。 让tH 继 承 tR 优 先 级 是 为 了 让 它 尽 快 完 成， 因 为tH 的 进 展 也 意 味 着tR 的 进 展。 这 种 策 略 称 为 优 先 继 承（PI）。

----(2) 高 优 先 级 夭 折

---- 这 种 策 略 的 思 想 是， 当 发 生 优 先 级 颠 倒 时， 夭 折 低 优 先 级 的tH 而 让 高 优 先 级 的tR 执 行。 该 策 略 称" 高 优 先" 法（HP）。

---- 这 种 策 略 可 以 消 除 死 锁， 但 它 的 问 题 是：

对 那 些 已 执 行 时 间 很 长 而 还 需 执 行 的 时 间 已 很 短 的tH， 夭 折 的 代 价 很 大。 尤 其 是 当dH（ 截 止 时 间） －ct（ 当 前 时 间） 与tH 的" 剩 余 执 行 时 间 估 算"el(tH) 相 差 不 大 时， 重 启 动 必 然 导 致 其 超 截 止 时 间， 而 且 浪 费 大 量 系 统 资 源， 使 整 个 系 统 性 能 下 降。

若 采 用 像LSF 这 样 的 动 态 优 先 级 分 配 策 略， 则 被 夭 折 而 重 启 动 的tH 可 能 马 上 会 有 比tR 更 高 的 优 先 级。 为 此， 当 重 启 动 的tH 再 次 与 tR 冲 突 时，tR 可 能 又 被tH 夭 折， 这 样 就 导 致 循 环 夭 折。

分别是原子性、一致性、隔离性、持久性。

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

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。举例来说，假设用户A和用户B两者的钱加起来一共是1000，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1000，这就是事务的一致性。

隔离性是当多个用户并发访问数据库时，比如同时 *** 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 *** 作所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。关于事务的隔离性数据库提供了多种隔离级别，稍后会介绍到。

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 *** 作。例如我们在使用JDBC *** 作数据库时，在提交事务方法后，提示用户事务 *** 作完成，当我们程序执行完成直到看到提示后，就可以认定事务已经正确提交，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。否则的话就会造成我们虽然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。这是不允许的。

在数据库 *** 作中，在并发的情况下可能出现如下问题：

正是为了解决以上情况，数据库提供了几种隔离级别。

数据库事务的隔离级别有4个，由低到高依次为Read uncommitted(未授权读取、读未提交)、Read committed（授权读取、读提交）、Repeatable read（可重复读取）、Serializable（序列化），这四个级别可以逐个解决脏读、不可重复读、幻象读这几类问题。

虽然数据库的隔离级别可以解决大多数问题，但是灵活度较差，为此又提出了悲观锁和乐观锁的概念。

悲观锁，它指的是对数据被外界（包括本系统当前的其他事务，以及来自外部系统的事务处理）修改持保守态度。因此，在整个数据处理过程中，将数据处于锁定状态。悲观锁的实现，往往依靠数据库提供的锁机制。也只有数据库层提供的锁机制才能真正保证数据访问的排他性，否则，即使在本系统的数据访问层中实现了加锁机制，也无法保证外部系统不会修改数据。

商品t_items表中有一个字段status，status为1代表商品未被下单，status为2代表商品已经被下单（此时该商品无法再次下单），那么我们对某个商品下单时必须确保该商品status为1。假设商品的id为1。

如果不采用锁，那么 *** 作方法如下：

但是上面这种场景在高并发访问的情况下很可能会出现问题。例如当第一步 *** 作中，查询出来的商品status为1。但是当我们执行第三步Update *** 作的时候，有可能出现其他人先一步对商品下单把t_items中的status修改为2了，但是我们并不知道数据已经被修改了，这样就可能造成同一个商品被下单2次，使得数据不一致。所以说这种方式是不安全的。

在上面的场景中，商品信息从查询出来到修改，中间有一个处理订单的过程，使用悲观锁的原理就是，当我们在查询出t_items信息后就把当前的数据锁定，直到我们修改完毕后再解锁。那么在这个过程中，因为t_items被锁定了，就不会出现有第三者来对其进行修改了。需要注意的是，要使用悲观锁，我们必须关闭mysql数据库的自动提交属性，因为MySQL默认使用autocommit模式，也就是说，当你执行一个更新 *** 作后，MySQL会立刻将结果进行提交。我们可以使用命令设置MySQL为非autocommit模式： set autocommit=0;

设置完autocommit后，我们就可以执行我们的正常业务了。具体如下：

上面的begin/commit为事务的开始和结束，因为在前一步我们关闭了mysql的autocommit，所以需要手动控制事务的提交。

上面的第一步我们执行了一次查询 *** 作： select status from t_items where id=1 for update; 与普通查询不一样的是，我们使用了 select…for update 的方式，这样就通过数据库实现了悲观锁。此时在t_items表中，id为1的那条数据就被我们锁定了，其它的事务必须等本次事务提交之后才能执行。这样我们可以保证当前的数据不会被其它事务修改。需要注意的是，在事务中，只有 SELECT FOR UPDATE 或 LOCK IN SHARE MODE *** 作同一个数据时才会等待其它事务结束后才执行，一般 SELECT 则不受此影响。拿上面的实例来说，当我执行 select status from t_items where id=1 for update; 后。我在另外的事务中如果再次执行 select status from t_items where id=1 for update; 则第二个事务会一直等待第一个事务的提交，此时第二个查询处于阻塞的状态，但是如果我是在第二个事务中执行 select status from t_items where id=1; 则能正常查询出数据，不会受第一个事务的影响。

使用 select…for update 会把数据给锁住，不过我们需要注意一些锁的级别，MySQL InnoDB默认Row-Level Lock，所以只有「明确」地指定主键或者索引，MySQL 才会执行Row lock (只锁住被选取的数据) ，否则MySQL 将会执行Table Lock (将整个数据表单给锁住)。举例如下：

1、 select from t_items where id=1 for update;

这条语句明确指定主键（id=1），并且有此数据（id=1的数据存在），则采用row lock。只锁定当前这条数据。

2、 select from t_items where id=3 for update;

这条语句明确指定主键，但是却查无此数据，此时不会产生lock（没有元数据，又去lock谁呢？）。

3、 select from t_items where name='手机' for update;

这条语句没有指定数据的主键，那么此时产生table lock，即在当前事务提交前整张数据表的所有字段将无法被查询。

4、 select from t_items where id>0 for update; 或者 select from t_items where id>1 for update; （注：>在SQL中表示不等于）

上述两条语句的主键都不明确，也会产生table lock。

5、 select from t_items where status=1 for update; （假设为status字段添加了索引）

这条语句明确指定了索引，并且有此数据，则产生row lock。

6、 select from t_items where status=3 for update; （假设为status字段添加了索引）

这条语句明确指定索引，但是根据索引查无此数据，也就不会产生lock。

乐观锁（ Optimistic Locking ） 相对悲观锁而言，乐观锁假设认为数据一般情况下不会造成冲突，所以只会在数据进行提交更新的时候，才会正式对数据的冲突与否进行检测，如果发现冲突了，则返回用户错误的信息，让用户决定如何去做。实现乐观锁一般来说有以下2种方式：

事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元，事务具有以下4个属性，通常简称为事务的ACID属性。

ACID是Atomic（原子性）

Consistency（一致性）

Isolation（隔离性）

Durability（持久性）的英文缩写。

Atomic（原子性）：指整个数据库事务是不可分割的工作单位。只有使据库中所有的 *** 作执行成功，才算整个事务成功；事务中任何一个SQL语句执行失败，那么已经执行成功的SQL语句也必须撤销，数据库状态应该退回到执行事务前的状态。

Consistency（一致性）：指数据库事务不能破坏关系数据的完整性以及业务逻辑上的一致性。例如对银行转帐事务，不管事务成功还是失败，应该保证事务结束后ACCOUNTS表中Tom和Jack的存款总额为2000元。

Isolation（隔离性）：指的是在并发环境中，当不同的事务同时 *** 纵相同的数据时，每个事务都有各自的完整数据空间。

Durability（持久性）：指的是只要事务成功结束，它对数据库所做的更新就必须永久保存下来。即使发生系统崩溃，重新启动数据库系统后，数据库还能恢复到事务成功结束时的状态。

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