MySQL数据库系列（一）：数据库事务和并发

1、事务的四个特性， 简称ACID属性

原子性（Atomicity）：由DBMS的事务管理子系统来实现

事务是一个原子操作单元，其对数据的修改，要么全都执行，要么全都不执行。

 

一致性（Consistent）：由DBMS的完整性子系统执行测试任务

    在事务开始和完成时，数据都必须保持一致状态。这意味着所有相关的数据规则都必须应用于事务的修改，以保持数据的完整性；

事务结束时，所有的内部数据结构（如B树索引或双向链表）也都必须是正确的。

 

隔离性（Isolation）由DBMS的并发控制子系统实现

数据库系统提供一定的隔离机制，保证事务在不受外部并发操作影响的“独立”环境执行。这意味着事务处理过程中的中间状态对外部是不可见的，反之亦然。

 

持久性（Durable）:由DBMS的恢复管理子系统实现

事务完成后，它对数据的修改是永久性的，即使出现系统故障也能够保持。持久性一般通过数据库备份和恢复来保证。

 

2、多个事务并发运行时的并发问题

对于同时运行的多个事务，当这些事务访问数据库的相同的数据时，如果没有采取必要的隔离机制，就会导致各种并发的问题，这些并发问题可以归纳为以下几类：

 

1、更新丢失（Lost Update）：撤销一个事务时，把其他事务提交的更新数据覆盖

2、覆盖更新（Overwrite Update）： 一个事务覆盖另一个事务已提交的更新数据

 

3、脏读（Dirty Reads）：一个数据读到另一个事务未提交的更新数据

一个事务正在对一个记录做修改，在这个事务完成并提交前，这条记录的数据就处于不一致状态；这时，另一个事务也来读取同一条记录，如果不加控制，第二个事务读取了这些“脏”数据，并据此做进一步的处理，就会产生未提交的数据依赖关系。这种现象被形象地叫做“脏读”。

 

4、不可重复读（Non-Repeatable Reads）:一个事务读取到另一个事务已提交的更新数据，即一个事务两次读取同一个数据，两次读取的数据不一致。

 

5、幻读（Phantom Reads）:一个事务读到另一个事务已提交的新插入数据，即一个事务两次读取一个范围的记录，两次读取的数据不一致。

 

不可重复读和幻读的区别：

不可重复读的重点在修改，比如多次读取一条记录发现其中某些列的值被修改。

幻读的重点在于新增或删除，比如多次读取一个范围的记录，发现记录增多或减少了。

 

3、数据库的事务隔离级别

锁机制能有效的解决各种并发问题，但是他会影响并发性能，并发性能是指数据库系统同时为各种客户提供服务的能力。当一个事务锁定资源时，其他事务必须停下来等待，这就降低了数据库系统同时响应各种客户程序的速度。

数据库系统为用户提供了四种事务隔离级别供用户选择：

1、未提交读（Read Uncommitted）:一个事务在执行过程总可以看到其他事务没有提交的新插入的数据，而且能看到其他事务没有提交对已有记录的更新。

未提交读中一个事务能够读取到别的事务没有提交的更新数据。这种级别很有可能读到脏数据，隔离级别最低。

 

2、已提交读（Read Committed）:一个事务在执行过程中可以看到其他事务已经提交的新插入的数据，而且能看到其他事务已经提交对已有记录的更新。

已提交读限制了一个事务只能读取别的事务提交的更新数据。解决了脏读的问题，但未解决不可重复读的问题。oracle默认这种级别

 

3、可重复读（Repeated Read）：一个事务在执行过程中可以看到事务已经提交的新插入的记录，但是不能看到其他事务对已有记录的更新。

可重复读保证了同一事务中先后执行的多次查询将返回同一结果，不受其他事务的影响。但这种隔离级别可能出现幻读。MySQL默认这种级别

 

4、可序列化（Serializable）:一个事务在执行的过程中国完全看不到其他事务对数据所做的更新，当两个事务同时操作数据库时，如果第一个事务已经在访问该数据，第二个事务只能停下来等待，必须等到第一个事务结束后才能恢复运行。

可序列化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，读写都会堵塞。这种隔离级别最高，最安全，不会出现脏读，不可重复读，幻读，丢失更新的问题，但是性能最低。

 

参考文章：

1、https://www.nowcoder.com/questionTerminal/3a2440c414e94cdb8e5fe57103afd20d

2、https://blog.csdn.net/qq_36387683/article/details/106516985

3、https://www.nowcoder.com/questionTerminal/d48059795dc14c3e87a9ccc526aa6bdf

4、https://blog.csdn.net/langzixiake1131/article/details/5719976

5、深入浅出MySQL：数据库开发、优化与管理维护（第二版）