java面試題之----資料庫事務的四大特性及隔離等級

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　　本篇講訴資料庫中事務的四大特性（ACID），並且將會詳細地說明事務的隔離等級。

　　如果一個資料庫聲稱支援事務的操作，那麼該資料庫必須要具備以下四個特性：

⑴ 原子性（Atomicity）

　　原子性是指事務包含的所有操作要麼全部成功，要麼全部失敗復原，這和前面兩篇部落格介紹事務的功能是一樣的概念，因此事務的操作如果成功就必須要完全應用到資料庫，如果操作失敗則不能對資料庫有任何影響。

⑵ 一致性（Consistency）

　　一致性是指事務必須使資料庫從一個一致性狀態變換到另一個一致性狀態，也就是說一個事務執行之前和執行之後都必須處於一致性狀態。

　　拿轉賬來說，假設使用者A和使用者B兩者的錢加起來一共是5000，那麼不管A和B之間如何轉賬，轉幾次賬，事務結束後兩個使用者的錢相加起來應該還得是5000，這就是事務的一致性。

⑶ 隔離性（Isolation）

　　隔離性是當多個使用者並發訪問資料庫時，比如操作同一張表時，資料庫為每一個使用者開啟的事務，不能被其他事務的操作所幹擾，多個並發事務之間要相互隔離。

　　即要達到這麼一種效果：對於任意兩個並發的事務T1和T2，在事務T1看來，T2要麼在T1開始之前就已經結束，要麼在T1結束之後才開始，這樣每個事務都感覺不到有其他事務在並發地執行。

　　關於事務的隔離性資料庫提供了多種隔離等級，稍後會介紹到。

⑷ 持久性（Durability）

　　持久性是指一個事務一旦被提交了，那麼對資料庫中的資料的改變就是永久性的，即便是在資料庫系統遇到故障的情況下也不會丟失提交事務的操作。

　　例如我們在使用JDBC操作資料庫時，在提交事務方法後，提示使用者事務操作完成，當我們程式執行完成直到看到提示後，就可以認定事務以及正確提交，即使這時候資料庫出現了問題，也必須要將我們的事務完全執行完成，否則就會造成我們看到提示交易處理完畢，但是資料庫因為故障而沒有執行事務的重大錯誤。

  

　　以上介紹完事務的四大特性(簡稱ACID)，現在重點來說明下事務的隔離性，當多個線程都開啟事務操作資料庫中的資料時，資料庫系統要能進行隔離操作，以保證各個線程擷取資料的準確性，在介紹資料庫提供的各種隔離等級之前，我們先看看如果不考慮事務的隔離性，會發生的幾種問題：

1，髒讀

　　髒讀是指在一個交易處理過程裡讀取了另一個未提交的事務中的資料。

　　當一個事務正在多次修改某個資料，而在這個事務中這多次的修改都還未提交，這時一個並發的事務來訪問該資料，就會造成兩個事務得到的資料不一致。例如：使用者A向使用者B轉賬100元，對應SQL命令如下

    update account set money=money+100 where name=’B’;  (此時A通知B)    update account set money=money - 100 where name=’A’;

　　當只執行第一條SQL時，A通知B查看賬戶，B發現確實錢已到賬（此時即發生了髒讀），而之後無論第二條SQL是否執行，只要該事務不提交，則所有操作都將復原，那麼當B以後再次查看賬戶時就會發現錢其實並沒有轉。

2，不可重複讀取

　　不可重複讀取是指在對於資料庫中的某個資料，一個事務範圍內多次查詢卻返回了不同的資料值，這是由於在查詢間隔，被另一個事務修改並提交了。

　　例如事務T1在讀取某一資料，而事務T2立馬修改了這個資料並且提交事務給資料庫，事務T1再次讀取該資料就得到了不同的結果，發送了不可重複讀取。

　　不可重複讀取和髒讀的區別是，髒讀是某一事務讀取了另一個事務未提交的髒資料，而不可重複讀取則是讀取了前一事務提交的資料。

　　在某些情況下，不可重複讀取並不是問題，比如我們多次查詢某個資料當然以最後查詢得到的結果為主。但在另一些情況下就有可能發生問題，例如對於同一個資料A和B依次查詢就可能不同，A和B就可能打起來了……

3，虛讀(幻讀)

　　幻讀是事務非獨立執行時發生的一種現象。例如事務T1對一個表中所有的行的某個資料項目做了從“1”修改為“2”的操作，這時事務T2又對這個表中插入了一行資料項目，而這個資料項目的數值還是為“1”並且提交給資料庫。而操作事務T1的使用者如果再查看剛剛修改的資料，會發現還有一行沒有修改，其實這行是從事務T2中添加的，就好像產生幻覺一樣，這就是發生了幻讀。

　　幻讀和不可重複讀取都是讀取了另一條已經提交的事務（這點就髒讀不同），所不同的是不可重複讀取查詢的都是同一個資料項目，而幻讀針對的是一批資料整體（比如資料的個數）。

 

　　現在來看看MySQL資料庫為我們提供的四種隔離等級：

　　① Serializable (序列化)：可避免髒讀、不可重複讀取、幻讀的發生。

　　② Repeatable read (可重複讀)：可避免髒讀、不可重複讀取的發生。

　　③ Read committed (讀已提交)：可避免髒讀的發生。

　　④ Read uncommitted (讀未提交)：最低層級，任何情況都無法保證。

 

　　以上四種隔離等級最高的是Serializable層級，最低的是Read uncommitted層級，當然層級越高，執行效率就越低。像Serializable這樣的層級，就是以鎖表的方式(類似於Java多線程中的鎖)使得其他的線程只能在鎖外等待，所以平時選用何種隔離等級應該根據實際情況。在MySQL資料庫中預設的隔離等級為Repeatable read (可重複讀)。

　　在MySQL資料庫中，支援上面四種隔離等級，預設的為Repeatable read (可重複讀)；而在Oracle資料庫中，只支援Serializable (序列化)層級和Read committed (讀已提交)這兩種層級，其中預設的為Read committed層級。

　　在MySQL資料庫中查看當前事務的隔離等級：

    select @@tx_isolation;

　　在MySQL資料庫中設定事務的隔離 層級：

    set  [glogal | session]  transaction isolation level 隔離等級名稱;    set tx_isolation=’隔離等級名稱;’

例1：查看當前事務的隔離等級：

　　

例2：將事務的隔離等級設定為Read uncommitted層級：

　　

或：

　　

記住：設定資料庫的隔離等級一定要是在開啟事務之前！

　　如果是使用JDBC對資料庫的事務設定隔離等級的話，也應該是在調用Connection對象的setAutoCommit(false)方法之前。調用Connection對象的setTransactionIsolation(level)即可設定當前連結的隔離等級，至於參數level，可以使用Connection對象的欄位：

　　

在JDBC中設定隔離等級的部分代碼：

　　

　　後記：隔離等級的設定只對當前連結有效。對於使用MySQL命令視窗而言，一個視窗就相當於一個連結，當前視窗設定的隔離等級只對當前視窗中的事務有效；對於JDBC操作資料庫來說，一個Connection對象相當於一個連結，而對於Connection對象設定的隔離等級只對該Connection對象有效，與其他連結Connection對象無關。

 

參考部落格：

http://www.zhihu.com/question/23989904

http://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/set-transaction.html

http://www.cnblogs.com/xdp-gacl/p/3984001.html

 

 

 

 

                  

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