事务的原理、特性、传播性

一、什么是事务？

        事务（Transaction）是访问并可能更新数据库中各项数据项的一个程序执行单元（unit）。 事务由事务开始（begin transaction）和事务结束（end transaction）之间执行的全体操作组成。

        事务是一个不可分割的数据库操作序列，也是数据库并发控制的基本单位，其执行的结果必须使数据库从一种一致性状态变到另一种一致性状态。

        事务结束有两种，事务中的步骤全部成功执行时，提交事务。如果其中一个失败，那么将会发生回滚操作，并且撤销之前的所有操作。也就是说，事务内的语句，要么全部执行成功，要么全部执行失败。

        事务是恢复和并发控制的基本单位。

2. 事务的四大特性

事务具有4个基本特征，分别是：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Duration），简称ACID

① 原子性
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，要么都成功，要么都失败

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

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

在事物进行过程中，未结束之前，DML语句是不会更改底层数据，只是将历史操作记录一下，在内存中完成记录。只有在事物结束的时候，而且是成功的结束的时候，才会修改底层硬盘文件中的数据

3. 事务的传播机制

 形象说明：

为了更好的理解，下面我们形象的说明一下几种传播机制是什么意思：

比如你下班回家，有以下几种场景

0.REQUIRED ------ 就是如果老婆做饭了，你就吃老婆做的饭；如果老婆没有做饭，你就自己做饭吃，反正你就是要吃饭（反正要在事务中运行）；

1.SUPPORTS ------ 如果老婆做饭了，你就吃老婆做的饭；如果老婆没有做饭，你就不吃（不一定非要在事务中运行）；

2.MANDATORY ------ 非要吃老婆做的饭，老婆要是没有做饭，你就大发脾气，典型的家暴男；

3.REQUIRES_NEW ------ 劳资非要吃自己做的饭，就算老婆把饭做好了，你也不吃老婆做的；

4.NOT_SUPPORTED ------ 劳资就是不吃饭，就算老婆把饭做好了，我也不吃；

5.NEVER ------ 劳资就是不吃饭，如果老婆把饭做好了，我还要发脾气；

6.NESTED ------ 暂不做解释，后面会详解；

4.事务的隔离级别 

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。

SQL的四个隔离级别
未提交读（Read Uncommitted）
        一个事务能够读取到别的事务中没有提交的更新数据。事务中的修改，即使没有提交，其他事务也可以看得到。在这种隔离级别下有可能发生脏读，不可重复读和幻读。

提交读（Read Committed）
        事务中的修改只有提交以后才能被其它事务看到。在这种隔离级别下解决了脏读，但是有可能发生不可重复读和幻读。

可重复读（Repeated Read）
        保证了在同一事务中先后执行的多次查询将返回同一结果，看到的每行的记录的结果是一致的，不受其他事务的影响。但是这种级别下有可能发生幻读。

可串行化（Serializable）
        不允许事务并发执行，强制事务串行执行。就是在读取的每一行数据上都加上了锁，读写相互都会阻塞，所以效率很低下。这种隔离级别最高，是最安全的，但是性能最低，不会出现脏读，不可重复读，幻读。

事务的隔离级别由低到高排列

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
Read Uncommitted	YES	YES	YES
Read Committed	NO	YES	YES
Repeated Read	NO	NO	YES
Serializable	NO	NO	NO

5.什么是脏读、不可重复读、幻读？

脏读
        脏读是指在一个事务处理过程里读取了另一个未提交的事务中的数据。

        比如在事务 A 修改数据之后提交数据之前，这时另一个事务 B 来读取数据，如果不加控制，事务 B 读取到 A 修改过数据，之后 A 又对数据做了修改再提交，则 B 读到的数据是脏数据，此过程称为脏读。

不可重复读
        不可重复读是指在数据库访问中，一个事务范围内多次查询却返回了不同的数据值。这是由于在查询间隔中，其他事务修改并提交而引起的。

        比如事务 T1 读取某一数据，事务 T2 读取并修改了该数据，T1 为了对读取值进行检验而再次读取该数据，便得到了不同的结果。

幻读
        幻读是指当事务不是独立执行时发生的一种现象，例如第一个事务对一个表中的数据进行了修改，比如这种修改涉及到表中的全部数据行。同时，第二个事务也修改这个表中的数据，这种修改是向表中插入一行新数据。那么，以后就会发生操作第一个事务的用户发现表中还有没有修改的数据行，就好象发生了幻觉一样。

        比如事务 A 在按查询条件读取某个范围的记录时，事务 B 又在该范围内插入了新的满足条件的记录，当事务 A 再次按条件查询记录时，会产生新的满足条件的记录。