一．什麼是事務
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，當事務中的所以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，撤消撤消之前到事務開始時的所以操作。

突出事物原子性操作，要麼都做，要麼撤銷回滾都不做。

二：事務的ACID特性

1. Atomicity（原子性）

永續性也不難理解，是指一旦事務提交後，它所做的修改將會永久的儲存在資料庫上，即使出現宕機也不會丟失。

三：理解事務ACID特性及隔離機制

理解原子性(Atomicity)

   原子性意味著資料庫中的事務執行是作為原子。即不可再分，整個語句要麼執行，要麼不執行。

   在SQL SERVER中，每一個單獨的語句都可以看作是預設包含在一個事務之中:

  所以，每一個語句本身具有原子性，要麼全部執行，這麼全部不執行，不會有中間狀態:

  上面說了，每一條T-SQL語句都可以看作是預設被包裹在一個事務之中的,SQL Server對於每一條單獨的語句都實現了原子性，但這種原子粒度是非常小的，如果使用者想要自己定義原子的大小，則需要包含在事務中來構成使用者自定義的原子粒度:

    對於使用者來說，要用事務實現的自定義原子性往往是和業務相關的，比如銀行轉賬，從A賬戶減去100，在B賬戶增加100，如果這兩個語句不能保證原子性的話，比如從A賬戶減去100後，伺服器斷電，而在B賬戶中卻沒有增加100.雖然這種情況會讓銀行很開心，但作為開發人員的你可不希望這種結果.而預設事務中，即使出錯了也不會整個事務進行回滾。而是失敗的語句丟擲異常，而正確的語句成功執行。這樣會破壞原子性。所以SQL SERVER給予了一些選項來保證事務的原子性.

SQL SERVER提供了兩大類方式來保證自定義事務的原子性：

  1.通過SET XACT_ABORT ON來設定事務必須符合原子性

利用設定XACT_ABORT選項設定為ON,來設定所有事務都作為一個原子處理.下面例子利用兩個語句插入到資料庫，可以看到開啟SET XACT_ABORT ON選項後，事務具有了原子性:

 2.按照使用者設定進行回滾(ROLLBACK)

這種方式具有更高的靈活性，開發人員可以自定義在什麼情況進行ROLLBACK,利用TRY CATCH語句和@@ERROR進行判斷都屬於這種方式.

理解一致性(Consistency)

     一致性,即在事務開始之前和事務結束以後，資料庫的完整性約束沒有被破壞。

     一致性分為兩個層面

    1.資料庫機制層面

資料庫層面的一致性是，在一個事務執行之前和之後，資料會符合你設定的約束（唯一約束，外來鍵約束,Check約束等)和觸發器設定.這一點是由SQL SERVER進行保證的.

     2.業務層面

對於業務層面來說,一致性是保持業務的一致性.這個業務一致性需要由開發人員進行保證.很多業務方面的一致性可以通過轉移到資料庫機制層面進行保證.比如，產品只有兩個型號，則可以轉移到使用CHECK約束使某一列必須只能存這兩個型號.

比如你定義一個事務，裡面的操作是A,B，C三步，系統原子效能保證的是這三步要麼都執行，要麼都不執行，不可拆分。但是有可能你這三部破壞了資料的一致性，比如你定義了從A賬戶劃撥200塊給B賬戶。如果你的事務裡只包含從A賬戶扣款，而不包含B賬戶加錢。那麼系統保證原子性後，能保證要麼從A賬戶都扣款成功，要麼都不成功，不會出現扣了一半款之類的異常情況。但是沒辦法保證B賬戶加錢了。所以A賬戶扣款，B賬號加錢，這是一個連續的動作，業務邏輯上要保證一致性，所以必須把兩個步驟放在一個事務裡，這樣才能保證一致性。

理解隔離性（Isolation)

    隔離性：指的是在併發環境中，發事務之間互相影響的程度（即併發事務間資料的可見程度），當不同的事務同時操縱相同的資料時，每個事務都有各自的完整資料空間。由併發事務所做的修改必須與任何其他併發事務所做的修改隔離。事務檢視資料更新時，資料所處的狀態要麼是另一事務修改它之前的狀態，要麼是另一事務修改它之後的狀態，事務不會檢視到中間狀態的資料。

    在Windows中，如果多個程序對同一個檔案進行修改是不允許的，Windows通過這種方式來保證不同程序的隔離性:

而SQL Server中，通過SQL SERVER對資料庫檔案進行管理，從而可以讓多個程序可以同時訪問資料庫:

 事務間的相互影響

SQL Server利用加鎖和阻塞來保證事務之間不同等級的隔離性.

    一般情況下，完全的隔離性是不現實的，完全的隔離性要求資料庫同一時間只執行一條事務（即事務的執行時序列化的），這樣的效能可想而知.想要理解SQL Server中對於隔離性的保障，首先要了解事務之間是如何幹擾的.但是同一個事務內的資料庫操作的資料是透明的，即同一個事務內的一個數據庫操作可以讀取另一個未提交（commit）的資料庫操作。

    事務之間的互相影響的情況分為幾種，分別為:髒讀(Dirty Read)，不可重複讀（Non-Repeatable Reads），幻讀（Phantom Reads）

髒讀

髒讀意味著一個事務讀取了另一個事務未提交的資料,而這個資料是有可能回滾的:

下面來看一個例子:

     兩個事務，事務A插入一條資料，但未提交，事務B在此期間進行了讀取，讀取到了事務A未提交的資料，造成髒讀

不可重複讀(Unrepeatable Read)

     不可重複讀意味著，在資料庫訪問中，一個事務先後讀取同一條記錄，但兩次讀取的資料不同，我們稱之為不可重複讀。也就是說，這個事務在兩次讀取之間該資料被其它事務所修改。就是說事務A中兩處讀取資料，第一次讀時是100，然後事務B把值改成了200，事務A再讀一次，結果就發現值變了，造成A事務資料混亂。

幻讀(phantom read)

幻讀，和不可重複讀相似，也是同一個事務中多次讀不一致的問題。但是不可重複讀的不一致是因為它所要取的資料集被改變了，而幻讀所要讀的資料不一致卻不是他所要讀的資料改變，而是它的條件資料集改變。比如：Select id where name="ppgogo*"，第一次讀去了6個符合條件的id，第二次讀時，由於事務B把第一個貼的名字由"dd"改成了“ppgogo9”，結果取出來7個數據，就好象發生了幻覺一樣.

事務間相互影響解決方案--設定隔離級別

為了避免上述幾種事務之間的影響,通過設定不同的隔離等級來進行不同程度的避免。因為高的隔離等級意味著更多的鎖，從而犧牲效能.所以這個選項開放給了使用者根據具體的需求進行設定。不過預設的隔離等級Read Commited符合了99%的實際需求.事務隔離級別的出現，是為了使你在效能與資料的有效性之間做一個平衡，不是說級別越高越好，只有合適才是最好的。

   隔離事務之間的影響是通過鎖來實現的，這個概念比較繁雜，所以本文不會詳細對這個概念進行講解.通過阻塞來阻止上述效果

    SQL Server提供了5種選項來避免不同級別的事務之間的影響

    隔離等級由低到高分別為

    1）未提交讀（Read Uncommitted）(最高的效能，但可能出現髒讀，不可重複讀，幻讀): SELECT語句以非鎖定方式被執行.

    2）提交讀（Read Committed）(可能出現不可重複讀，幻讀)：只能讀取到已經提交的資料。

   3）可重複讀（Repeated Read）(可能出現幻讀):通過加共享記錄鎖實現，即 SELECT .... FOR UPDATE

    4）序列讀（Serializable）(最低的效能，Range鎖會導致併發下降)：完全的序列化讀，所有SELECT語句都被隱式的轉換成SELECT ... LOCK IN SHARE MODE，即讀取使用表級共享鎖，讀寫相互都會阻塞。隔離級別最高。

  5）  SNOPSHOT(這個是通過在tempDB中建立一個額外的副本來避免髒讀，不可重複讀，會給tempDB造成額外負擔，因為不是標準ANSI SQL標準，不詳細討論)

 隔離級別對比表：

總之，不同的隔離級別是通過加不同的鎖，造成阻塞來實現的，來看一個例子:

    SQL SERVER通過阻塞來阻止髒讀，所以保持獨立性會以付出效能作為代價：

理解永續性（Durability)

  永續性，意味著在事務完成以後，該事務所對資料庫所作的更改便持久的儲存在資料庫之中，並不會被回滾。

     即使出現了任何事故比如斷電等，事務一旦提交，則持久化儲存在資料庫中.

     SQL SERVER通過write-ahead transaction log來保證永續性。write-ahead transaction log的意思是，事務中對資料庫的改變在寫入到資料庫之前，首先寫入到事務日誌中。而事務日誌是按照順序排號的（LSN）。當資料庫崩潰或者伺服器斷點時，重啟動SQL SERVER，SQL SERVER首先會檢查日誌順序號，將本應對資料庫做更改而未做的部分持久化到資料庫，從而保證了永續性.

總結：

事務的（ACID）特性是由關係資料庫管理系統（RDBMS，資料庫系統）來實現的。資料庫管理系統採用日誌來保證事務的原子性、一致性和永續性。日誌記錄了事務對資料庫所做的更新，如果某個事務在執行過程中發生錯誤，就可以根據日誌，撤銷事務對資料庫已做的更新，使資料庫退回到執行事務前的初始狀態。

資料庫管理系統採用鎖機制來實現事務的隔離性。當多個事務同時更新資料庫中相同的資料時，只允許持有鎖的事務能更新該資料，其他事務必須等待，直到前一個事務釋放了鎖，其他事務才有機會更新該資料。