一文帶你搞懂資料庫事務

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談起資料庫，事務是繞不開的話題。無論你是研發、實施還是運維，都需要理解、使用無資料事務的特性。資料庫事務連線各種資料，是處理各種資料的基礎。那麼資料庫事務究竟是什麼意思？資料庫事務又有什麼特性呢？下面大家就跟隨本文一起來搞懂資料庫事務吧！

一、什麼是事務

舉個例子：A（餘額1500元）向B（餘額500元）銀行轉賬500元，這裡面會涉及到兩個操作。

1、 A的賬戶餘額減少500，此時餘額應為1000元。

2、 B的賬戶餘額增加500，此時餘額應為1000元

如果這兩個操作中間出現了失誤，比如銀行系統突然崩潰了，導致A賬戶餘額減少500，但是B賬戶餘額並沒有增加，這樣的系統明顯是有問題的。要麼A轉賬成功（兩個操作全部完成），要麼A轉賬失敗（兩個操作全部不執行），這樣AB使用者才能接受這樣的轉賬結果。

所以，事務指的就是一個操作，由多個步驟組成，要麼全部成功，要麼全部失敗。

從資料庫的角度來理解，事務指的是對資料庫操作的序列，是一個不可分割的工作單位，這個序列中的操作要麼全部執行，要麼全部不執行。

資料庫事務具有四個特性，稱為 ACID 特性：

1、原子性

事務是最小的執行單位，不允許分割。事務的原子性保證操作全部執行或全部不執行。

2、一致性

一致性表示在執行該事務操作前後，從一個正確狀態轉換為另一個正確狀態。以銀行轉賬為例，轉賬前AB餘額共有1500+500合計2000元，轉行後AB餘額應為1000+1000合計2000元，兩種狀態的合計餘額應是一致的，不會多或者少。

3、隔離性

隔離性表示多個事務並行執行時，相互之間不會產生影響，各並行事務之間資料庫是獨立的。

A向B轉賬過程中，只要事務還未提交，那麼此時AB兩賬戶的餘額不會有變化。如果A向B轉賬（執行了一個事務）的同時，C又向B轉賬（執行了另一個事務），當兩個事務都結束時，B賬戶的餘額應為「原餘額+B轉賬金額+C轉賬金額」。

4、永續性

一個事務被提交之後，對於資料庫中資料的改變是永久的，即使資料庫發生了故障修改的資料也不會丟失。

對於兩個並行執行的事務，如果涉及到對同一條資料做的操作，可能會出現以下問題：

1、髒讀（Ditry Read / Read Uncommitted）

髒讀，是指一個使用者讀取到了另一個使用者沒有提交的資料。如：

使用者A和使用者B提交事務之後，發現最後的庫存為1。但是因為A的提交回滾了，所以正確的庫存應為5。

如何解決髒讀呢？讀已提交。控制一個事務只能讀取其他事務提交後的資料。

2、不可重複讀（Unrepeatable Read）

不可重複讀，是指同一個事務中，兩次讀取相同資料，返回的結果不一樣。

不可重複讀出現的原因就是事務並行修改記錄，要避免這種情況，最簡單的方法就是對要修改的記錄加鎖，這可能導致鎖競爭加劇，影響效能。

3、幻讀（Phantom Read）

前面講的不可重複讀是發生在兩次讀取之間，資料被更新了的情況。如果兩次操作之間，插入了新的資料呢？

上面例子中，使用者B的更新結果與預期不符，彷彿產生了幻覺。

不可重複讀和幻讀，是兩個容易混淆的概念，不可重複讀是發生在一行資料上的，因此可以通過鎖定行來解決。幻讀是發生在多行記錄中的，因此可以通過鎖定表來解決

為了解決上面的並行問題，資料庫系統提供了隔離級別的概念。

Read uncommitted (讀未提交)：最低階別，以上問題均無法解決。
Read committed (讀已提交)：讀已提交，可以避免髒讀問題發生。
Repeatable Read（可重複讀）：確保事務可以多次從一個欄位中讀取相同的值，在此事務持續期間，禁止其他事務對此欄位進行更新，可以避免髒讀和不可重複讀，仍會出現幻讀問題。
Serializable （序列化）：最嚴格的事務隔離級別，要求所有事務被序列執行，不能並行執行，可避免髒讀、不可重複讀、幻讀情況的發生。

在資料庫中多個SQL語句在同一時刻修改資料，會產生並行控制的問題，如果不加以控制，就會造成事務中的隔離性被破壞，引起不可預知的錯誤。實現並行存取可以採用兩種型別的鎖，即讀鎖/共用鎖和寫鎖/排它鎖：

讀鎖/共用鎖：共用的鎖，多個使用者端可以同時讀取一個資源，互補干擾。如事務A對資料加上共用鎖，那麼事務B可以讀取資料，不能修改資料。
寫鎖/排它鎖：一個鎖會阻塞其他的寫鎖和讀鎖，確保一個時刻只有一個事務對資料進行修改寫入。如事務A對資料加上排他鎖，那麼事務B不能讀取資料，也不能修改資料。

以上就是資料事務庫的內容與特性，如果您想進一步瞭解與學習，歡迎留言評論與我們交流。