数据库的事务的四大属性和四大隔离级别（mysql）

╰+攻爆jí腚メ 2023-07-10 12:52 15阅读 0赞

# 一、什么是事务 #

数据库事务（简称：事务）是数据库管理系统执行过程中的一个逻辑单位，由一个有限的数据库操作序列构成。—— 维基百科

事务的概念看上去不难，但是需要注意以下几个点：

1、首先，事务就是要保证一组数据库操作，要么全部成功，要么全部失败；

2、在 MySQL 中，事务支持是在引擎层实现的；

3、并不是所有引擎都支持事务，如 MyISAM 就不支持，InnoDB 就支持；

# 二、四大属性 #

分别是原子性、一致性、隔离性、持久性。

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，因此事务的操作如果成功就必须要完全应用到数据库，如果操作失败则不能对数据库有任何影响。

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。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。

3、隔离性（Isolation）  
隔离性是当多个用户并发访问数据库时，比如同时操作同一张表时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作所干扰，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。

4、持久性（Durability）  
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操作。例如我们在使用JDBC操作数据库时，在提交事务方法后，提示用户事务操作完成，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。

# 三、四大隔离级别 #

## 3.1 什么是隔离性？ ##

**隔离性**是指当多个用户并发操作数据库时，数据库为每一个用户开启不同的事务，这些事务之间相互不干扰，相互隔离。

## 3.2 为什么要隔离？ ##

如果事务之间不是互相隔离的会出现：

1.  更新丢失（Lost update）
2.  脏读（dirty read）
3.  不可重复读（non-repeatable read）
4.  幻读（phantom read）

#### 3.2.1更新丢失（Lost update） ####

如果多个线程操作，基于同一个查询结构对表中的记录进行修改，那么后修改的记录将会覆盖前面修改的记录，前面的修改就丢失掉了，这就叫做更新丢失。这是因为系统没有执行任何的锁操作，因此并发事务并没有被隔离开来。  
第1类丢失更新：事务A撤销时，把已经提交的事务B的更新数据覆盖了。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dldGVyX2Ryb3A_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
第2类丢失更新：事务A覆盖事务B已经提交的数据，造成事务B所做的操作丢失。  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dldGVyX2Ryb3A_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]  
解决方法：对行加锁，只允许并发一个更新事务。

#### 3.2.2脏读（Dirty Reads） ####

脏读（Dirty Read）：A事务读取B事务尚未提交的数据并在此基础上操作，而B事务执行回滚，那么A读取到的数据就是脏数据。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dldGVyX2Ryb3A_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
解决办法：如果在第一个事务提交前，任何其他事务不可读取其修改过的值，则可以避免该问题。

#### 3.2.3不可重复读（Non-repeatable Reads） ####

一个事务对同一行数据重复读取两次，但是却得到了不同的结果。事务T1读取某一数据后，事务T2对其做了修改，当事务T1再次读该数据时得到与前一次不同的值。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dldGVyX2Ryb3A_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
解决办法：如果只有在修改事务完全提交之后才可以读取数据，则可以避免该问题。

#### 3.2.4幻读（幻象读 ） ####

指两次执行同一条 select 语句会出现不同的结果，第二次读会增加一数据行，并没有说这两次执行是在同一个事务中。一般情况下，幻象读应该正是我们所需要的。但有时候却不是，如果打开的游标，在对游标进行操作时，并不希望新增的记录加到游标命中的数据集中来。隔离级别为 游标稳定性 的，可以阻止幻象读。例如：目前工资为1000的员工有10人。那么事务1中读取所有工资为1000的员工，得到了10条记录；这时事务2向员工表插入了一条员工记录，工资也为1000；那么事务1再次读取所有工资为1000的员工共读取到了11条记录。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dldGVyX2Ryb3A_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
解决办法：如果在操作事务完成数据处理之前，任何其他事务都不可以添加新数据，则可避免该问题。

正是为了解决以上情况，数据库提供了几种隔离级别。

## 3.3 事务的隔离级别 ##

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。

#### 3.3.1 Read uncommitted(未授权读取、读未提交)： ####

如果一个事务已经开始写数据，则另外一个事务则不允许同时进行写操作，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”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。

#### 3.3.2 Read committed（授权读取、读提交）： ####

读取数据的事务允许其他事务继续访问该行数据，但是未提交的写事务将会禁止其他事务访问该行。该隔离级别避免了脏读，但是却可能出现不可重复读。事务A事先读取了数据，事务B紧接了更新了数据，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。

#### 3.3.3 Repeatable read（可重复读取）mysql默认： ####

可重复读是指在一个事务内，多次读同一数据。在这个事务还没有结束时，另外一个事务也访问该同一数据。那么，在第一个事务中的两次读数据之间，即使第二个事务对数据进行修改，第一个事务两次读到的的数据是一样的。这样就发生了在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。读取数据的事务将会禁止其他事物的写事务（但允许读事务，如果事物进行写操作将会处于阻塞状态，只到本次事物提交完成），如果当前事物是写事务则禁止任何其他事务（都是针对单行数据）。这样避免了不可重复读取和脏读，但是有时可能出现幻象读。（读取数据的事务）这可以通过“共享读锁”和“排他写锁”实现。

#### 3.3.4 Serializable（序列化）： ####

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”是无法实现事务序列化的，必须通过其他机制保证新插入的数据不会被刚执行查询操作的事务访问到。序列化是最高的事务隔离级别，同时代价也花费最高，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，还避免了幻像读。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dldGVyX2Ryb3A_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
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。大多数数据库的默认级别就是Read committed，比如Sql Server , Oracle。**MySQL的默认隔离级别就是Repeatable read**。

## 3.4 总结 ##

脏读和不可重复读的区别：  
脏读是a事务读到b事务未提交的事务；**不可重复读**：是a事务对同一条数据读取两次，而两次的读取结果不同，在a事务读取的两次间隙之间，b事务对这条数据进行了修改导致a事务的两次读取的数据不一致（两次读到的数据都是已经提交的数据）。  
不可重复读和幻读的区别：  
幻读一般是针对一批数据整体（比如说数据的数量），而不可重复读是读取的都是同一条数据。  
**读未提交：** 别人改数据的事务尚未提交，我在我的事务中也能读到。  
**读已提交：** 别人改数据的事务已经提交，我在我的事务中才能读到。(解决脏读)  
**可重复读：** 别人改数据的事务已经提交，我在我的事务中也不去读。（解决不可重复读）  
**串行：** 我的事务尚未提交，别人就别想改数据。（解决幻读）

这 4 种隔离级别，并行性能依次降低，安全性依次提高。

总的来说，事务隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，但是付出的代价却是并发执行效率的低下。

[这一次，带你搞清楚MySQL的事务隔离级别！][MySQL]  
[mysql的事务四个特性以及事务的四个隔离级别][mysql]

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[MySQL]: http://blog.itpub.net/31559358/viewspace-2221931/
[mysql]: https://www.cnblogs.com/limuzi1994/p/9684083.html