什么是数据库事务特性和隔离级别?

什么是数据库事务特性和隔离级别?

我们常听到数据库事务具有四种属性ACID,我们还经常看到数据库事务的四种隔离级别,那么什么是数据库事务的四种属性,什么又是数据库事务的四种隔离级别,它们之间有什么关系?本文将对这些概念性问题在此做一些整理总结,方便理解。

数据库事务的四种属性-ACID

Atomicity 原子性

原子性是指事务是一个不可分割的工作单位,要么全部提交,要么全部失败回滚,不存在中间的状态。如果无法保证原子性就会出现数据不一致的情形。

事务是一个原子操作, 由一系列动作组成。 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,只有所有的操作执行成功,整个事务才提交。

事务中的任何一个数据库操作失败,已经执行的任何操作都必须被撤销,让数据库返回初始状态。

Consistency 一致性

一致性是指事务执行前后,数据从一个合法状态变换到另外一个合法状态。这种状态是语义上的而不是语法上的,跟具体的业务有关。

那什么是合法的数据状态呢?满足预定的约束的状态就叫做合法的状态。通俗一点,这状态是由你自己来定义的(比如满足现实世界中的约束)。满足这个状态,数据就是一致的,不满足这个状态,数据就是不一致的!如果事务中的某个操作失败了,系统就会自动撤销当前正在执行的事务,返回到事务操作之前的状态。

Isolation 隔离性

事务的隔离性是指一个事务的执行不能被其他事务干扰,即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的,并发执行的各个事务之间不能互相干扰。

在并发数据操作时,不同的事务拥有各自的数据空间,它们的操作不会对对方产生干扰。准确地说,并非要求做到完全无干扰。

数据库规定了多种事务隔离界别,不同的隔离级别对应不用的干扰程度。隔离级别越高,数据一致性越好,但并发程度越弱。

Durability 持久性

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,接下来的其他操作和数据库故障不应该对其有任何影响。

持久性是通过事务日志来保证的。日志包括重做日志和回滚日志。当我们通过事务对数据进行修改的时候,首先会将数据库的变化信息记录到重做日志中,然后再对数据库中对应的行进行修改。这样做的好处是,即使数据库系统崩溃,数据库重启后也能找到没有更新到数据库系统中的重做日志,重新执行,从而使事务具有持久性。

持久性相关介绍可参考 RedoLog&BinLog

数据库事务的四种隔离级别

在上述4中事务特性中,针对隔离性,又根据隔离的强弱程度,划分为4种隔离级别:读未提交、读已提交、可重复度和串行化。隔离级别越高,数据一致性越好,但并发程度越弱。

读未提交

该隔离级别下,事务可以看到其他事务中未提交的数据,而未提交的数据可能会发生回滚,因此我们把该级别读取到的数据称之为脏数据,把这个问题称之为脏读

读已提交

该隔离级别下,事务能读取到已经提交事务的数据,因此它不会有脏读问题。但由于在事务的执行中可以读取到其他事务提交的结果,所以在不同时间的相同 SQL 查询中,可能会得到不同的结果,这种现象叫做不可重复读

可重复读

该隔离级别下,能确保同一事务多次查询的结果一致。但此级别的事务正在执行时,另一个事务成功的插入了某条数据,因为本事务每次查询的结果都是一样的,所以会导致查询不到这条数据,本事务重复插入时又失败(唯一约束的原因)。明明在事务中查询不到这条信息,但自己就是插入不进去,这就叫幻读

串行化

该隔离级别下,数据库强制事务排序,使之不会发生冲突,从而解决了脏读、不可重复读和幻读问题,因为执行效率低。

值得一提的是:大多数数据库默认的事务隔离级别是读已提交,比如Sql Server , Oracle。Mysql的默认隔离级别是可重复度。

分布式锁看这篇就够了,看完不懂… 关于ChatGPT,聊点不一样…
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