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:
MySQL 中事务的隔离级别一共分为四种,分别如下:
序列化(SERIALIZABLE):如果隔离级别为序列化,则用户之间通过一个接一个顺序地执行当前的事务,这种隔离级别提供了事务之间最大限度的隔离。
可重复读(REPEATABLE READ):在可重复读在这一隔离级别上,事务不会被看成是一个序列。不过,当前正在执行事务的变化仍然不能被外部看到,也就是说,如果用户在另外一个事务中执行同条 SELECT 语句数次,结果总是相同的。(因为正在执行的事务所产生的数据变化不能被外部看到)。
提交读(READ COMMITTED):READ COMMITTED 隔离级别的安全性比 REPEATABLE READ 隔离级别的安全性要差。处于 READ COMMITTED 级别的事务可以看到其他事务对数据的修改。也就是说,在事务处理期间,如果其他事务修改了相应的表,那么同一个事务的多个 SELECT 语句可能返回不同的结果。
未提交读(READ UNCOMMITTED):READ UNCOMMITTED 提供了事务之间最小限度的隔离。除了容易产生虚幻的读 *** 作和不能重复的读 *** 作外,处于这个隔离级的事务可以读到其他事务还没有提交的数据,如果这个事务使用其他事务不提交的变化作为计算的基础,然后那些未提交的变化被它们的父事务撤销,这就导致了大量的数据变化。
应用环境
与其他的大型数据库例如 Oracle、DB2、SQL Server等相比,MySQL自有它的不足之处,但是这丝毫也没有减少它受欢迎的程度。对于一般的个人使用者和中小型企业来说,MySQL提供的功能已经绰绰有余,而且由于 MySQL是开放源码软件,因此可以大大降低总体拥有成本。
事务的隔离级别有4种,由低到高分别为Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read 、Serializable 。事物的并发 *** 作中可能休闲脏读,不可重复读,幻读。
1、第一种隔离级别:Read uncommitted(读未提交)
如果一个事务已经开始写数据,则另外一个事务不允许同时进行写 *** 作,但允许其他事务读此行数据,该隔离级别可以通过“排他写锁”,但是不排斥读线程实现。这样就避免了更新丢失,却可能出现脏读,也就是说事务B读取到了事务A未提交的数据。
解决了更新丢失,但还是可能会出现脏读。
2、第二种隔离级别:Read committed(读提交)
如果是一个读事务(线程),则允许其他事务读写,如果是写事务将会禁止其他事务访问该行数据,该隔离级别避免了脏读,但是可能出现不可重复读。事务A事先读取了数据,事务B紧接着更新了数据,并提交了事务,而事务A再次读取该数据时,数据已经发生了改变。
解决了更新丢失和脏读问题。
3、第三种隔离级别:Repeatable read(可重复读取)
可重复读取是指在一个事务内,多次读同一个数据,在这个事务还没结束时,其他事务不能访问该数据,这样就可以在同一个事务内两次读到的数据是一样的,因此称为是可重复读隔离级别,读取数据的事务将会禁止写事务,写事务则禁止任何其他事务,这样避免了不可重复读和脏读,但是有时可能会出现幻读。
读取数据的事务可以通过“共享读镜”和“排他写锁”实现。
解决了更新丢失、脏读、不可重复读、但是还会出现幻读。
4、第四种隔离级别:Serializable(可序化)
提供严格的事务隔离,它要求事务序列化执行,事务只能一个接着一个地执行,但不能并发执行,如果仅仅通过“行级锁”是无法实现序列化的,必须通过其他机制保证新插入的数据不会被执行查询 *** 作的事务访问到。
序列化是最高的事务隔离级别,同时代价也是最高的,性能很低,一般很少使用,在该级别下,事务顺序执行,不仅可以避免脏读、不可重复读,还避免了幻读。
事务的基本要素(ACID)
1、原子性(Atomicity):事务开始后所有 *** 作,要么全部做完,要么全部不做,不可能停滞在中间环节。事务执行过程中出错,会回滚到事务开始前的状态,所有的 *** 作就像没有发生一样。也就是说事务是一个不可分割的整体,就像化学中学过的原子,是物质构成的基本单位。
2、一致性(Consistency):事务开始前和结束后,数据库的完整性约束没有被破坏 。比如A向B转账,不可能A扣了钱,B却没收到。
3、隔离性(Isolation):同一时间,只允许一个事务请求同一数据,不同的事务之间彼此没有任何干扰。比如A正在从一张yhk中取钱,在A取钱的过程结束前,B不能向这张卡转账。
4、持久性(Durability):事务完成后,事务对数据库的所有更新将被保存到数据库,不能回滚。
以上内容参考:事务隔离级别 - 百度百科
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