数据库事务与隔离-优快云博客

本文介绍了数据库事务的概念及其四大特性（ACID），并详细探讨了数据库锁机制的不同类型及其实现方式。此外，还列举了数据并发操作时可能出现的五种问题，并介绍了四种事务隔离级别及其对这些问题的解决能力。

数据库事务概念

数据库事务的4个基本规定（ACID）

数据库对于事务具有严格规定，即必须满足以下4个特性：

· 原子性（Atomic）：表示组成一个事务的多个数据库操作是一个不可分割的原子单元，只有所有操作都执行成功，该事务才可以提交；否则已执行的所有操作都必须撤销，数据库回滚到初始状态；

· 一致性（Consistency）：事务操作成功后，数据库所处的状态和它的业务规则是一只的，即数据不会遭到破坏；

· 隔离性（Isolation）：在并发数据操作时，不同的事务拥有各自的数据空间，他们的操作不会对对方产生干扰；一般来说隔离级别越高，数据的一致性越好，并发性越弱；

· 持久性（Durabiliy）：一旦事务提交成功后，事务中的所有数据操作都必须同步到数据库中；即使在提交事务后，数据库马上崩溃，在数据库重启后，也能通过某种机制回复数据；

※在这些事务特性中，一致性是事务的最终目标；

※数据库管理系统一般采用重执行日志来保证原子性、一致性和持久性；重执行日志记录了数据库变化的每一个动作；

※数据库采用数据库锁机制来保证事务的隔离性，类似于Java的线程锁机制，当多个事务视图对相同的数据进行操作时，只有持有事务锁的事务才能操作数据；

数据库锁机制

数据库锁机制用于解决数据库并发产生的问题，保证事务的隔离性；

按锁定的对象不同，可以分为以下2种锁：

· 表锁定：对整张表进行锁定；

· 行锁定：对特定行进行锁定；

从并发事务锁定的关系上，可以分为以下2种锁：

· 共享锁定：防止其他的独占锁定，允许其他共享锁定；

· 独占锁定：防止其他的共享锁定，也防止其他的独占锁定；

由这2类型的锁定组合，不同数据库有不同的锁定实现；

例如 INSERT、UPDATE、DELETE、SELECT FOR UPDATE 等语句都会隐式采用独占的行锁定；

数据并发可能产生的事务问题

在数据库数据并发时，可能会产生以下5种类型的并发错误，包括3种数据数据读写问题（脏读、不可重复读、幻读），2种数据更新问题（第一类丢失问题、第二类丢失问题）；

1）脏读（dirty read）

A 事务读取 B事务尚未提交的更改数据，并在该基础上进行操作，如果刚好B事务回滚，A事务读取到的数据是不被承认的；

以下是一个典型的事务A与事务B对同一个账户account并发操作，导致脏读示例：

2）不可重复读（unrepeatable read）

A 事务读取了 B事务已经提交的更改数据，照成 A事务前后读取同一个数据不一致的现象；

时间	转账事务A	取账事务B
T1		开始事务
T2	开始事务
T3		查询账户余额 account = 1000；
T4	查询账户余额 account = 1000
T5		取出 200，account = 800；
T6		提交事务
T7	查询到账户余额 account = 800（与T4读取的数据不一致，此时事务 A 还未提交）

3）幻读（phantom read）

幻读一般发生在计算统计数据的事务中，A事务读取了 B 事务提交的新增行数据，照成 A 事务前后计算统计不一致的现象；

4）第一类丢失更新

A 事务回滚时，把已经提交的 B事务的更新数据覆盖了，该现象为第一类丢失更新；

5）第二类丢失更新

A 事务覆盖 B事务已经提交的事务，照成 B 事务所做的操作丢失；

数据库隔离级别

尽管数据库已经为用户提供了锁的 DML操作方式，但是直接使用锁管理还是很麻烦，由此数据库为用户提供了自动锁功能；当用户指定会话的事务隔离级别，数据库会自动分析事务中的 SQL语句，然后自动为事务操作的事务资源添加合适的锁，并同时维护这些锁；

ANSI/ISO SQL 92 标准定义了以下由低到高的 4个等级的事务隔离级别；