事务的特性ACID

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事务管理（ACID）

前言

数据库事务可以被定义为一个或者几个数据库允许的操作的集合。这个集合需要支持ACID特性。

在ACID特性中，隔离性（isolation）指的是不同事务在提交的时候，最终呈现出来的效果是串行的，换句话说，既是不同事务，按照提交的先后顺序执行，再换句话说，对于事务本身来说，它所感知的数据库，应该只有它自己在操作。那么最简单的方法，我们按照定义来实现数据库事务的隔离性即可，很明显这在同时并发有多个事务要执行的环境下是没有执行效率的，一个事务的执行，必然会阻塞其他事务的执行。所以SQL的标准制定者对此作出妥协，提出隔离性的四个等级，其中最高级隔离等级才是串行执行。在没有到达串行执行等级的情况下，事务又是并发执行的，总是或多或少会存在问题，这在下面会讲到。

谈到事务一般都是以下四点:

• 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）

是指应用层系统从一种正确的状态，在事务成功后，达成另一种正确的状态。比如：A、B账面共计100W，A向B转账，加上事务控制，转成功后，他们账户总额应还是100W，事务应保持这种应用逻辑正确一致。还有，转账（事务成功）前后，数据库内部的数据结构--比如账户表的主键、外键、列必须大于0、Btree、双向链表等约束需要是正确的，和原来一致的。

• 隔离性（Isolation）

隔离是指当多个事务提交时，让它们按顺序串行提交，每个时刻只有一个事务提交。但隔离处理并发事务，效率很差。所以SQL标准制作者妥协了，提出了4种事务隔离等级（1，read-uncommited 未提交就读，可能产生脏读  2，read-commited 提交后读  可能产生不可重复读  3，repeatable-read 可重复读  可能产生幻读    4，serializable 序列化，最高级别，按顺序串行提交）

• 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

举个简单的例子理解以上四点

原子性(Atomicity）

针对同一个事务

这个过程包含两个步骤

A： 800 - 200 = 600
B: 200 + 200 = 400

原子性表示，这两个步骤一起成功，或者一起失败，不能只发生其中一个动作

一致性（Consistency）

针对一个事务操作前与操作后的状态一致

操作前A：800，B：200
操作后A：600，B：400

一致性表示事务完成后，符合逻辑运算

持久性（Durability）

表示事务结束后的数据不随着外界原因导致数据丢失

操作前A：800，B：200
操作后A：600，B：400
如果在操作前（事务还没有提交）服务器宕机或者断电，那么重启数据库以后，数据状态应该为
A：800，B：200
如果在操作后（事务已经提交）服务器宕机或者断电，那么重启数据库以后，数据状态应该为
A：600，B：400

隔离性（Isolation）

针对多个用户同时操作，主要是排除其他事务对本次事务的影响

不同的事务并发操作相同的数据时，每个事务都有各自完成的数据空间，即一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发事务时隔离的，并发执行的各个事务之间不能相互干扰。

事务的隔离级别

1.脏读：(Read Uncommited)

未提交就读，可能产生脏读;

指一个事务读取了另外一个事务未提交的数据。

 就是A事务在读取数据时，B事务对同一个数据修改了，但B未提交，A再读取时，读到了B修改后的数据，但是B事务提交失败，回滚，A后读到的数据就是B修改后的脏数据，此为脏读。

2.不可重复读：(Read Commited)

 提交后读  可能产生不可重复读;

在一个事务内读取表中的某一行数据，多次读取结果不同。

就是A事务读取数据，B事务改了这个数据，也提交成功了，A再读取就是B修改后的数据，再也不能重复读到最开始的那个数据值了，此为不可重复读;

在某些情况下，不可重复读并不是问题，比如我们多次查询某个数据当然以最后查询得到的结果为主。但在另一些情况下就有可能发生问题，例如对于同一个数据A和B依次查询就可能不同，A和B就可能打起来了……

例如:

页面统计查询值

点击生成报表的时候，B有人转账进来300（事务已经提交）

3.可重复读:(Repeatable Read)

可重复读  可能产生幻读;

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。
（一般是行影响，多了一行）

可重复读就是A事务读取数据，B事务改了这个数据（update），也提交成功了，A再读这个数据，SQL机制强行让A仍然读之前读到的数据值，这就是可重复读，这种机制对Insert操作无效，A事务在可重复读的机制下，读取数据，B事务insert一条数据，提交成功，A再读这个数据，会显示B插入的数据，此为幻读。

4.串行化:(Serializable)

是最严格的事务隔离级别，它要求所有事务被串行执行，即事务只能一个接一个的进行处理，不能并发执行。

5.隔离性总结

以上四种隔离级别最高的是Serializable级别，最低的是Read uncommitted级别,隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，但是执行效率就越低,对并发性能的影响也越大。

6.不同数据库隔离级别

MySQL数据库中，支持上面四种隔离级别，默认的为Repeatable read (可重复读)；

Oracle数据库中，只支持Serializable (串行化)级别和Read committed (读已提交)这两种级别，其中默认的为Read committed级别。

大多数的数据库默认隔离级别为 Read Commited，比如 SqlServer、Oracle

少数数据库默认隔离级别为：Repeatable Read 比如： MySQL InnoDB

 java代码设置隔离级别

如果是使用JDBC对数据库的事务设置隔离级别的话，也应该是在调用Connection对象的setAutoCommit(false)方法之前。调用Connection对象的setTransactionIsolation(level)即可设置当前链接的隔离级别，至于参数level，可以使用Connection对象的字段：

Connection conn=null；
Statement st=null；
ResultSet rs=null；
try{
conn=JdbcUtils.getConnection（）；
//设置该链接的隔离级别
conn.setTransactionIsolation（Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE）；
conn.setAutoCommit（false）；//开启事务

Connection字段对应各个级别说明:

mysql测试事务隔离性 

SELECT @@session.tx_isolation;   
SELECT @@tx_isolation;  
  
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL read uncommitted;  
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL read committed;  
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL repeatable read;  
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL serializable;  

start transaction;

--建表
drop table AMOUNT;
CREATE TABLE `AMOUNT` (
`id`  varchar(10) NULL,
`money`  numeric NULL
)
;
--插入数据
insert into amount(id,money) values(‘A‘, 800);
insert into amount(id,money) values(‘B‘, 200);
insert into amount(id,money) values(‘C‘, 1000);
--测试可重复读，插入数据
insert into amount(id,money) values(‘D‘, 1000);

--设置事务
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL read uncommitted;  
SELECT @@tx_isolation;  
--开启事务
start transaction;

--脏读演示，读到其他事务未提交的数据
--案列1，事务一：A向B转200，事务二：查看B金额变化，事务一回滚事务
update amount set money = money - 200 where id = ‘A‘;
update amount set money = money + 200 where id = ‘B‘;

--不可重复读演示，读到了其他事务提交的数据
--案列2，事务一：B向A转200，事务二：B向C转200转100
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL read committed;  

--开启事务
start transaction;
--两个事务都查一下数据(转账之前需要，查一下金额是否够满足转账)
select * from amount;
--事务一：B向A转200
update amount set money = money - 200 where id = ‘B‘;
update amount set money = money + 200 where id = ‘A‘;

commit;
--事务二：B向C转200转100
update amount set money = money - 100 where id = ‘B‘;
update amount set money = money + 100 where id = ‘C‘;
commit;
--从事务二的角度来看，读到了事务一提交事务的数据，导致金额出现负数

--幻读演示
--案列3，事务一：B向A转200，事务二：B向C转200转100
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL repeatable read;  

--开启事务
start transaction;
--两个事务都查一下数据(转账之前需要，查一下金额是否够满足转账)
select * from amount;
--事务一：B向A转200
update amount set money = money - 200 where id = ‘B‘;
update amount set money = money + 200 where id = ‘A‘;

commit;
--事务二：B向C转200转100
update amount set money = money - 100 where id = ‘B‘;
update amount set money = money + 100 where id = ‘C‘;
commit;
--从事务二的角度来看，读到了事务一提交事务的数据，导致金额出现负数

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