事务的ACID特性、隔离级别


ACID

原子性(Atomicity)
原子性是指事务是一个不可分割的工作单位,事务中的操作要么都发生,要么都不发生。
一致性(Consistency)
事务前后数据的完整性必须保持一致。
隔离性(Isolation)
事务的隔离性是多个用户并发访问数据库时,数据库为每一个用户开启的事务,不能被其他事务的操作数据所干扰,多个并发事务之间要相互隔离。
持久性(Durability)
持久性是指一个事务一旦被提交,它对数据库中数据的改变就是永久性的,接下来即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响

并发下事务产生的问题

脏读
所谓脏读,就是指事务A读到了事务B还没有提交的数据,比如银行取钱,事务A开启事务,此时切换到事务B,事务B开启事务-->取走100元,此时切换回事务A,事务A读取的肯定是数据库里面的原始数据,因为事务B取走了100块钱,并没有提交,数据库里面的账务余额肯定还是原始余额,这就是脏读。
一句话概括:指一个事务读取了另外一个事务未提交的数据。

不可重复读
所谓不可重复读,就是指在一个事务里面读取了两次某个数据,读出来的数据不一致。还是以银行取钱为例,事务A开启事务-->查出银行卡余额为1000元,此时切换到事务B事务B开启事务-->事务B取走100元-->提交,数据库里面余额变为900元,此时切换回事务A,事务A再查一次查出账户余额为900元,这样对事务A而言,在同一个事务内两次读取账户余额数据不一致,这就是不可重复读。
一句话概括:在一个事务内读取表中的某一行数据,之间其它事务修改过,导致当前事务多次读取结果不同。

幻读
所谓幻读,就是指在一个事务里面的操作中发现了未被操作的数据。比如学生信息,事务A开启事务-->修改所有学生当天签到状况为false,此时切换到事务B,事务B开启事务-->事务B插入了一条学生数据,此时切换回事务A,事务A提交的时候发现了一条自己没有修改过的数据,这就是幻读,就好像发生了幻觉一样。幻读出现的前提是并发的事务中有事务发生了插入、删除操作。
一句话概括:是指在一个事务内读取到了别的事务插入的数据,导致前后读取不一致。

事务的隔离级别

事务隔离级别,就是为了解决上面几种问题而诞生的。为什么要有事务隔离级别,因为事务隔离级别越高,在并发下会产生的问题就越少,但同时付出的性能消耗也将越大,因此很多时候必须在并发性和性能之间做一个权衡。所以设立了几种事务隔离级别,以便让不同的项目可以根据自己项目的并发情况选择合适的事务隔离级别,对于在事务隔离级别之外会产生的并发问题,在代码中做补偿。

事务隔离级别有4种,但是像Spring会提供给用户5种,来看一下:

1、DEFAULT
默认隔离级别,每种数据库支持的事务隔离级别不一样,如果Spring配置事务时将isolation设置为这个值的话,那么将使用底层数据库的默认事务隔离级别。顺便说一句,如果使用的MySQL,可以使用"select @@tx_isolation"来查看默认的事务隔离级别

2、READ_UNCOMMITTED
读未提交,即能够读取到没有被提交的数据,所以很明显这个级别的隔离机制无法解决脏读、不可重复读、幻读中的任何一种,因此很少使用

3、READ_COMMITED
读已提交,即能够读到那些已经提交的数据,自然能够防止脏读,但是无法限制不可重复读和幻读

4、REPEATABLE_READ
重复读取,即在数据读出来之后加锁,类似"select * from XXX for update",明确数据读取出来就是为了更新用的,所以要加一把锁,防止别人修改它。REPEATABLE_READ的意思也类似,读取了一条数据,这个事务不结束,别的事务就不可以改这条记录,这样就解决了脏读、不可重复读的问题,但是幻读的问题还是无法解决

5、SERLALIZABLE
串行化,最高的事务隔离级别,不管多少事务,挨个运行完一个事务的所有子事务之后才可以执行另外一个事务里面的所有子事务,这样就解决了脏读、不可重复读和幻读的问题了

网上专门有图用表格的形式列出了事务隔离级别解决的并发问题:


再必须强调一遍,不是事务隔离级别设置得越高越好,事务隔离级别设置得越高,意味着势必要花手段去加锁用以保证事务的正确性,那么效率就要降低,因此实际开发中往往要在效率和并发正确性之间做一个取舍,一般情况下会设置为READ_COMMITED,此时避免了脏读,并发性也还不错,之后再通过一些别的手段去解决不可重复读和幻读的问题就好了。

事物隔离级别查看及修改
首先说明一下MySQL查看和修改事务隔离级别的几个命令:

查看事务隔离级别使用select @@tx_isolation
修改当前会话事务隔离级别使用SET session TRANSACTION ISOLATION LEVEL Serializable;(参数可以为:Read uncommitted|Read committed|Repeatable read|Serializable)
修改全局事务隔离级别使用SET global TRANSACTION ISOLATION LEVEL Serializable;(参数可以为:Read uncommitted|Read committed|Repeatable read|Serializable)

修改了会话的事务隔离级别,比如MyBatis,getSqlSession()的时候,只针对这一次拿到的Session有效;比如CMD命令行,只对这一次的窗口有效。

修改了全局的事务隔离级别,那么针对此后所有的会话有效,当前已经存在的会话不受影响。

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