数据库中的事务讲解

数据库的事务：一系列数据处理（增删改查）操作的单元，是由一系列预编译的执行指令组成

在数据中，对于事务的处理是放在线程处理的任务队列中，当线程由于时间片的分配，切换回来的时候，事务还是会接着之前的步骤执行下去。

事务和事务之前是放在同一个或者不同的线程队列中的，因此每一个事务之间是独立的，互斥的。

对于数据库对事务sql 脚本预处理之后（预编译），会增加事务的逆向处理操作，防止事务操作失败之后，可以反向的执行回滚。

数据库事务的四个特性：

ACID
1. 原子性（Atomicity）
事务的原子性是指事务必须是一个原子的操作序列单元。事务中包含的各项操作在一次执行过程中，只允许出现两种状态之一。

全部执行成功
全部执行失败
任何一项操作都会导致整个事务的失败，同时其它已经被执行的操作都将被撤销并回滚，只有所有的操作全部成功，整个事务才算是成功完成。

2. 一致性（Consistency）
事务的一致性是指事务的执行不能破坏数据库数据的完整性和一致性，一个事务在执行之前和执行之后，数据库都必须处以一致性状态。

比如：如果从A账户转账到B账户，不可能因为A账户扣了钱，而B账户没有加钱。

3. 隔离性（Isolation）
事务的隔离性是指在并发环境中，并发的事务是互相隔离的，一个事务的执行不能被其它事务干扰。也就是说，不同的事务并发操作相同的数据时，每个事务都有各自完整的数据空间。

一个事务内部的操作及使用的数据对其它并发事务是隔离的，并发执行的各个事务是不能互相干扰的。

隔离性分4个级别，下面会介绍。

4. 持久性（Duration）
事务的持久性是指事务一旦提交后，数据库中的数据必须被永久的保存下来。即使服务器系统崩溃或服务器宕机等故障。只要数据库重新启动，那么一定能够将其恢复到事务成功结束后的状态。

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数据库事务是有读事务和写事务区分的，那么数据库对于这两类的事务会做区分的，也是在分配任务的时候，会做排序，线程会做同步。

比如说对同一个表操作的时候，数据库会对读操作的事务放在写操作的事务后面，保证事务的可重复读（防止藏独问题，不可重复读问题）。

数据库在分配写操作的事务线程的时候，会限制读事务的分配（Read committed）；但是不会限制写事务，如：在已经刚刚分配的读事务到具体执行的线程，之后突然写事务到来了，写事务也会立即具体的分配的线程并发执行，那么在之前分配的读事务两次读操作可能在写之前和之后，那么两次读就不一样了。 

所以说保证数据库事务的读写分离并同步很关键，读限制写，写也需要限制读（REPEATABLE_READ）。读和读之间无需限制；如果纯粹的写，不涉及写中加读条件，那么也无需限制。

 

事务隔离级别

1. 读未提及（READ_UNCOMMITTED）

读未提及，该隔离级别允许脏读取，其隔离级别是最低的。换句话说，如果一个事务正在处理某一数据，并对其进行了更新，但同时尚未完成事务，因此还没有提交事务；而以此同时，允许另一个事务也能够访问该数据。

脏读示例：

在事务A和事务B同时执行时可能会出现如下场景：

时间	事务A（存款）	事务B（取款）
T1	开始事务	——
T2	——	开始事务
T3	——	查询余额（1000元）
T4	——	取出1000元（余额0元）
T5	查询余额（0元）	——
T6	——	撤销事务（余额恢复1000元）
T7	存入500元（余额500元）	——
T8	提交事务	——

余额应该为1500元才对。请看T5时间点，事务A此时查询的余额为0，这个数据就是脏数据，他是事务B造成的，很明显是事务没有进行隔离造成的。

2. 读已提交（READ_COMMITTED）

读已提交是不同的时候执行的时候只能获取到已经提交的数据。
这样就不会出现上面的脏读的情况了。

不可重复读示例

可是解决了脏读问题，但是还是解决不了可重复读问题。

时间	事务A（存款）	事务B（取款）
T1	开始事务	——
T2	——	开始事务
T3	——	查询余额（1000元）
T4	查询余额（1000元）	——
T5	——	取出1000元（余额0元）
T6	——	提交事务
T7	查询余额（0元）	——
T8	提交事务	——

事务A其实除了查询两次以外，其它什么事情都没做，结果钱就从1000编程0了，这就是不可重复读的问题。

3. 可重复读（REPEATABLE_READ）

可重复读就是保证在事务处理过程中，多次读取同一个数据时，该数据的值和事务开始时刻是一致的。因此该事务级别进制了不可重复读取和脏读，但是有可能出现幻读的数据。

幻读

幻读就是指同样的事务操作，在前后两个时间段内执行对同一个数据项的读取，可能出现不一致的结果。

时间	事务A（统计总存款）	事务B（存款）
T1	开始事务	——
T2	——	开始事务
T3	统计总存款（1000元）	——
T4	——	存入100元
T5	——	提交事务
T6	提交总存款（10100）	——
T7	提交事务	——

银行工作人员在一个事务中多次统计总存款时看到结果不一样。如果要解决幻读，那只能使用顺序读了。

4. 顺序读（SERIALIZABLE）

顺序读是最严格的事务隔离级别。它要求所有的事务排队顺序执行，即事务只能一个接一个地处理，不能并发。

事务隔离级别对比

事务隔离级别	脏 读	不可重复读	幻 读
读未提及（READ_UNCOMMITTED）	允许	允许	允许
读已提交（READ_COMMITTED）	禁止	允许	允许
可重复读（REPEATABLE_READ）	禁止	禁止	允许
顺序读（SERIALIZABLE）	禁止	禁止	禁止

4种事务隔离级别从上往下，级别越高，并发性越差，安全性就越来越高。
一般数据默认级别是读以提交或可重复读。