MySQL ACID及四種隔離等級的解釋

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以下內容出自《高效能MySQL》第三版，瞭解事務的ACID及四種隔離級有助於我們更好的理解事務運作。

下面舉一個銀行應用是解釋事務必要性的一個經典例子。假如一個銀行的資料庫有兩張表：支票表（checking）和儲蓄表（savings）。現在要從使用者Jane的支票賬戶轉移200美元到她的儲蓄賬戶，那麼至少需要三個步驟：

1、檢查支票賬戶的餘額高於或者等於200美元。

2、從支票賬戶餘額中減去200美元。

3、在儲蓄帳戶餘額中增加200美元。

上述三個步驟的操作必須打包在一個事務中，任何一個步驟失敗，則必須復原所有的步驟。

 

可以用START TRANSACTION語句開始一個事務，然後要麼使用COMMIT提交將修改的資料持久儲存，要麼使用ROLLBACK撤銷所有的修改。事務SQL的樣本如下：

1. start transaction;

2. select balance from checking where customer_id = 10233276;

3. update checking set balance = balance - 200.00 where customer_id = 10233276;

4. update savings set balance = balance + 200.00 where customer_id = 10233276;

5. commit;

 

ACID表示原子性（atomicity）、一致性（consistency）、隔離性（isolation）和持久性（durability）。一個很好的交易處理系統，必須具備這些標準特性：

 

原子性（atomicity）

　　一個事務必須被視為一個不可分割的最小工作單元，整個事務中的所有操作要麼全部提交成功，要麼全部失敗復原，對於一個事務來說，不可能只執行其中的一部分操作，這就是事務的原子性

一致性（consistency）

     資料庫總是從一個一致性的狀態轉換到另一個一致性的狀態。（在前面的例子中，一致性確保了，即使在執行第三、四條語句之間時系統崩潰，支票賬戶中也不會損失200美元，因為事務最終沒有提交，所以事務中所做的修改也不會儲存到資料庫中。）

隔離性（isolation）

     通常來說，一個事務所做的修改在最終提交以前，對其他事務是不可見的。（在前面的例子中，當執行完第三條語句、第四條語句還未開始時，此時有另外的一個賬戶匯總程式開始運行，則其看到支票帳戶的餘額並沒有被減去200美元。）

持久性（durability）

　　一旦事務提交，則其所做的修改不會永久儲存到資料庫。（此時即使系統崩潰，修改的資料也不會丟失。持久性是個有占模糊的概念，因為實際上持久性也分很多不同的層級。有些持久性策略能夠提供非常強的安全保障，而有些則未必，而且不可能有能做到100%的持久性保證的策略。）

 

隔離等級：

READ UNCOMMITTED（未提交讀）

　　在READ UNCOMMITTED層級，事務中的修改，即使沒有提交，對其他事務也都是可見的。事務可以讀取未提交的資料，這也被稱為髒讀（Dirty Read）。這個層級會導致很多問題，從效能上來說，READ UNCOMMITTED不會比其他的層級好太多，但卻缺乏其他層級的很多好處，除非真的有非常必要的理由，在實際應用中一般很少使用。

READ COMMITTED（提交讀）

　　大多數資料庫系統的預設隔離等級都是READ COMMTTED（但MySQL不是）。READ COMMITTED滿足前面提到的隔離性的簡單定義：一個事務開始時，只能"看見"已經提交的事務所做的修改。換句話說，一個事務從開始直到提交之前，所做的任何修改對其他事務都是不可見的。這個層級有時候叫做不可重複讀取（nonrepeatble read），因為兩次執行同樣的查詢，可能會得到不一樣的結果

REPEATABLE READ(可重複讀)

　　REPEATABLE READ解決了髒讀的問題。該隔離等級保證了在同一個事務中多次讀取同樣記錄結果是一致的。但是理論上，可重複讀隔離等級還是無法解決另外一個幻讀（Phantom Read）的問題。所謂幻讀，指的是當某個事務在讀取某個範圍內的記錄時，另一個事務又在該範圍插入入了新的記錄，當之前的事務再次讀取該範圍的記錄時，會產生幻行（Phantom Row）。InnoDB和XtraDB儲存引擎通過多版本並發控制（MVCC，Multiversion Concurrency Control）解決了幻讀的問題。

SERIALIZABLE（可序列化）

　　SERIALIZABLE是最高的隔離等級。它通過強制事務串列執行，避免了前面說的幻讀的問題。簡單來說，SERIALIZABLE會在讀取每一行資料都加鎖，所以可能導致大量的逾時和鎖爭用問題。實際應用中也很少用到這個隔離等級，只有在非常需要確保資料的一致性而且可以接受沒有並發的情況下，才考慮採用該層級。

 

MySQL ACID及四種隔離等級的解釋