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資料庫事務以及隔離級別

一、首先什麼是事務?
事務是應用程式中一系列嚴密的操作,所有操作必須成功完成,否則在每個操作中所作的所有更改都會被撤消。也就是事務具有原子性,一個事務中的一系列的操作要麼全部成功,要麼一個都不做。
事務的結束有兩種,當事務中所有步驟全部成功執行時,事務提交。如果其中一個步驟失敗,將發生回滾操作,撤消之前到事務開始時的所有操作。
二、事務的 ACID
事務具有四個特徵:原子性( Atomicity )、一致性( Consistency )、隔離性( Isolation )和持續性( Durability )。這四個特性簡稱為 ACID 特性。
1 、原子性。事務是資料庫的邏輯工作單位,事務中包含的各操作要麼都做,要麼都不做
2 、一致性。事務執行的結果必須是使資料庫從一個一致性狀態變到另一個一致性狀態。因此當資料庫只包含成功事務提交的結果時,就說資料庫處於一致性狀態。如果資料庫系統 執行中發生故障,有些事務尚未完成就被迫中斷,這些未完成事務對資料庫所做的修改有一部分已寫入物理資料庫,這時資料庫就處於一種不正確的狀態,或者說是 不一致的狀態。
3 、隔離性。一個事務的執行不能其它事務干擾。即一個事務內部的操作及使用的資料對其它併發事務是隔離的,併發執行的各個事務之間不能互相干擾。
4 、永續性。指一個事務一旦提交,它對資料庫中的資料的改變就應該是永久性的。接下來的其它操作或故障不應該對其執行結果有任何影響。

三、Mysql的四種隔離級別
這裡寫圖片描述
SQL標準定義了4類隔離級別,包括了一些具體規則,用來限定事務內外的哪些改變是可見的,哪些是不可見的。低級別的隔離級一般支援更高的併發處理,並擁有更低的系統開銷。
Read Uncommitted(讀取未提交內容)
在該隔離級別,所有事務都可以看到其他未提交事務的執行結果。本隔離級別很少用於實際應用,因為它的效能也不比其他級別好多少。讀取未提交的資料,也被稱之為髒讀(Dirty Read)。read uncommitted 讀不加鎖,寫加排他鎖,併到事務結束之後釋放。

Read Committed(讀取提交內容)
這是大多數資料庫系統的預設隔離級別(但不是MySQL預設的)。它滿足了隔離的簡單定義:一個事務只能看見已經提交事務所做的改變。這種隔離級別 也支援所謂的不可重複讀(Nonrepeatable Read),因為同一事務的其他例項在該例項處理其間可能會有新的commit,所以同一select可能返回不同結果。
Repeatable Read(可重讀)
這是MySQL的預設事務隔離級別,它確保同一事務的多個例項在併發讀取資料時,會看到同樣的資料行。不過理論上,這會導致另一個棘手的問題:幻讀 (Phantom Read)。簡單的說,幻讀指當用戶讀取某一範圍的資料行時,另一個事務又在該範圍內插入了新行,當用戶再讀取該範圍的資料行時,會發現有新的“幻影” 行。InnoDB和Falcon儲存引擎通過多版本併發控制(MVCC,Multiversion Concurrency Control)機制解決了該問題。
MVCC:每行資料都存在一個版本,每次資料更新時都更新該版本,修改時Copy出當前版本隨意修改,各個事務之間無干擾,儲存時比較版本號,如果成功(commit),則覆蓋原記錄;失敗則放棄copy(rollback)。意思就是每行都有版本號,儲存時根據版本號決定是否成功。
MySQL在 read committed、**Repeatable Read ** 兩個級別下都會使用到MVCC, 並且只在這兩個級別下使用。

Serializable(可序列化)
這是最高的隔離級別,它通過強制事務排序,使之不可能相互衝突,從而解決幻讀問題。簡言之,它是在每個讀的資料行上加上共享鎖(讀鎖,簡稱S鎖)。在這個級別,可能導致大量的超時現象和鎖競爭。
這四種隔離級別採取不同的鎖型別來實現,若讀取的是同一個資料的話,就容易發生問題。例如:
髒讀(Drity Read):髒讀是指在一個事務處理過程裡讀取了另一個未提交的事務中的資料。當一個事務正在多次修改某個資料,而在這個事務中這多次的修改都還未提交,這時一個併發的事務來訪問該資料,就會造成兩個事務得到的資料不一致。(事務沒有提交)
不可重複讀(Non-repeatable read):在對於資料庫中的某個資料,一個事務範圍內多次查詢卻返回了不同的資料值,這是由於在查詢間隔,被另一個事務修改並提交了。
  例如事務T1在讀取某一資料,而事務T2立馬修改了這個資料並且提交事務給資料庫,事務T1再次讀取該資料就得到了不同的結果,發生了不可重複讀。
  不可重複讀和髒讀的區別是,髒讀是某一事務讀取了另一個事務未提交的髒資料,而不可重複讀則是讀取了前一事務提交的資料。
  在某些情況下,不可重複讀並不是問題,比如我們多次查詢某個資料當然以最後查詢得到的結果為主。但在另一些情況下就有可能發生問題,例如對於同一個資料A和B依次查詢就可能不同,A和B就可能打起來了……(事務)
虛讀(幻讀)(Phantom Read):幻讀是事務非獨立執行時發生的一種現象。例如事務T1對一個表中所有的行的某個資料項做了從“1”修改為“2”的操作,這時事務T2又對這個表中插入了一行資料項,而這個資料項的數值還是為“1”並且提交給資料庫。而操作事務T1的使用者如果再檢視剛剛修改的資料,會發現還有一行沒有修改,其實這行是從事務T2中新增的,就好像產生幻覺一樣,這就是發生了幻讀。
  幻讀和不可重複讀都是讀取了另一條已經提交的事務(這點就髒讀不同),所不同的是不可重複讀查詢的都是同一個資料項,而幻讀針對的是一批資料整體(比如資料的個數)。
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