数据库事务，事务并发问题，锁的隔离级别，锁的粒度（一）

对数据库的操作，我们经常会用到事务，但是对事务了解有多少呢，网上学习了自考本科的课程，数据库系统原理，学习了事务，然后又浏览了一些资料，对事务，事务的特性，事务并发出现的问题，以及锁，锁的级别和粒度都有了认识，根据自己个人的理解做一些总结，

　　事务：用户自己定义的对数据库数据的一些操作序列(多个操作组合在一起)，它们要么全部执行，要么全部不执行，是不可分割的工作单位，事务中的操作一般都是对数据的更新操作，包括 增加，删除，修改。

　　事务的四个性质（ACID）

　　原子性（Atomicity）：事务是不可分割的最小工作单位。

　　一致性（Consistency）：事务的执行使得数据库从一种正确状态转换成另外一种正确状态，怎么理解这句话呢，例如一条正确状态的数据 身高170cm，体重60kg，事务T的操作就是身高增加10cm,体重增加20kg，在经过事务T执行操作之后还是一种正确的状态（能得到预期的结果，没有发生错误）既是身高180cm，体重80kg。而不是其它错误数据，因为在事务并发的时候，如果没有锁，就有可能会出现错误（下面事务并发的问题会写到）。

　　隔离性（Isolation）：事务与事务之间是相互独立的，互不影响。如果多个事务同时访问一个数据，要做到互不影响，就要 ‘封锁’ 数据。这就涉及到了锁的级别和锁的粒度。

　　持续性（Durability）：也称为‘永久性’，持久性，这个就比较好理解，事务正确提交之后，其结果将永远保存在数据库之中，即使在事务提交之后有了其他故障，事务的处理结果也会得到保存。

　　再来总结一下这四个性质(ACID)，原子性最基础，是一个最基本的要求；一致性是要达到的效果，事务的操作一定要保证数据的正确。就是 数据本来是正确的，经过事务的操作，得到了错误的数据，这是绝对不允许的；隔离性是实现一致性的重要方法和手段，在事务并发的情况下，只要恰到好处的实现了隔离，才能不会出现错误，保证数据的一致性；持续性，我理解就是 事务顺利提交之后，对数据的操作就体现到了硬盘上被固化保存，这也是理所应当的事，对数据库的更新，只有真正的改变了硬盘上的数据，才是正确的修改呀。

　　

　　接下来讨论一些事务并发的一些问题。

　　个人理解：如果在单位时间内永远只有一个事务在运行处理（假如数据库管理系统DBMS是这样控制的），那它一定就是 隔离性的，一致性的，因为一个事务运行完之后再运行下一个事务那肯定就是 相互独立，互不影响的。但是现实不可能是这样的，这效率也太低啦，肯定是不满足要求的。所以要单位时间内可以有多个事务运行，如果我们不加任何的 锁，多个事务同时操作了同一个数据，就会出现问题， 这也就有了事务并发的问题。

　　丢失更新　　

　　　　说明一下：自考的教材只统计了第二类丢失更新，但是查阅网上资料，有人统计了两类；所有都列了出来。

第一类丢失更新，

　　　　A事务撤销时，把已经提交的B事务的更新数据覆盖了。这种错误可能造成很严重的问题，通过下面的账户取款转账就可以看出来：

　　　　

　　　　但是，在当前的四种任意隔离级别中，都不会发生该情况，不然绝对乱套，我都没提交事务只是撤销，就把别人的给覆盖了，这也太恐怖了。

第二类丢失更新，

　　　　事务T1,T2同时读入同一数据并加以修改，T2的提交结果会破坏T1提交的结果（自考教材定义）

　　　　B事务覆盖A事务已经提交的数据，造成A事务所做操作丢失（网上资料定义）。这两个定义都是一个意思

　　　　

　　　　总结：这两种情况其实都是一个事务T1把另一个已经提交的事务T2的结果给修改。造成了事务T2的 丢失更新。区别就是事务T1一种是撤销，一种是正常提交。

 

　　不可重复读

 

　　　　事务T1读取数据后，事务T2执行更新操作，使T1无法再现前一次读取结果(自考教材定义)

　　　　事务A第一次读取数据为1000，然后事务B对数据进行了修改，事务A第二次去读取数据为0。两次数据不一样，这就是不个重复读。但是事务A每次读的数据都是正确的。如图

　　　　

　　　　事务 A 其实除了查询了两次以外，其他什么事情都没有做，结果钱就从 1000 变成 0 了，这就是重复读了。可想而知，这是别人干的，不是我干的。其实这样也是合理的，毕竟事务 B 提交了事务，数据库将结果进行了持久化，所以事务 A 再次读取自然就发生了变化。这种现象基本上是可以理解的，但在有些变态的场景下却是不允许的。毕竟这种现象也是事务之间没有隔离所造成的，但我们对于这种问题，似乎可以忽略。

 

　　读“脏”数据

　　　　事务T1修改数据后撤销，使得T2读取的数据与数据库中不一致(自考教材定义)

　　　　也就是 脏读， 所谓 ‘脏’ ，也是就垃圾数据，错误数据，没用的数据。如图

　　　　

余额应该为 1100 元才对！请看 T6 时间点，事务 A 此时查询余额为 900 元，这个数据就是脏数据，它是事务 A 造成的，明显事务没有进行隔离，渗过来了，乱套了。

所以脏读这件事情是非常要不得的，一定要解决掉！让事务之间隔离起来才是硬道理。

 

　　在自考的教材上面只列出了三种情况：丢失更新，不可重复读，读“脏”数据。但是网络也列出另外一种来 ‘幻读’

　　

　　幻读

我去！Phantom 这个单词不就是“幽灵、鬼魂”吗？刚看到这个单词时，真的把我的小伙伴们都给惊呆了。怪不得这里要翻译成“幻读”了，总不能翻译成“幽灵读”、“鬼魂读”吧。其实意义就是鬼在读，不是人在读，或者说搞不清楚为什么，它就变了，很晕，真的很晕。还是用一个示例来说话吧：

银行工作人员，每次统计总存款，都看到不一样的结果。不过这也确实也挺正常的，总存款增多了，肯定是这个时候有人在存钱。但是如果银行系统真的这样设计，那算是玩完了。这同样也是事务没有隔离所造成的，但对于大多数应用系统而言，这似乎也是正常的，可以理解，也是允许的。银行里那些恶心的那些系统，要求非常严密，统计的时候，甚至会将所有的其他操作给隔离开，这种隔离级别就算非常高了（估计要到 SERIALIZABLE 级别了）。 

　　　　归纳一下，以上提到了事务并发所引起的跟读取数据有关的问题，各用一句话来描述一下：

  　　　　　　1.脏读：事务 A 读取了事务 B 未提交的数据，并在这个基础上又做了其他操作。

  　　　　　　2.不可重复读：事务 A 读取了事务 B 已提交的更改数据。

  　　　　　　3.幻读：事务 A 读取了事务 B 已提交的新增数据。

　　　　　　第一条是坚决抵制的，后两条在大多数情况下可不作考虑。

上面是网上资料关于对幻读的描述，个人感觉 幻读和不可重复读 基本上是一样的，区别就是一个读取了更新数据，一个是新增数据。而且隔离级别也稍微不同。

 

封锁的级别

　　　　封锁的级别又称为一致性级别或隔离度，也就是我们经常说的 事务的隔离级别。

　　　　自考教材材料：

　　　　0级封锁：不重写其他非0级封锁事务的未提交的更新数据。（实用价值低），咋一听，会不理解，有点绕，可以从两个层面理解

　　　　　　1：可以重写其他非0级封锁事务的已提交的更新数据。这个是肯定的呀，事务已经提交了，其它事务当然可以重写。

　　　　　　2：可以重写其他0级封锁事务的未提交的更新数据。这种情况完全是没有任何封锁的嘛！

　　　　　　这两点是我个人的理解，不过老师也讲，0级封锁相对于没有封锁，没有什么使用价值。

　　　　1级封锁：不允许重写未提交的更新数据。防止了丢失更新的发生

　　　　2级封锁：既不重写也不读未提交的更新数据（防止了读脏数据）

　　　　3级封锁：不读未提交的更新数据，不写任何（包括读操作）未提交数据。

　　　　网上搜索资料：

　　　　1.READ_UNCOMMITTED

　　　　2.READ_COMMITTED

　　　　3.REPEATABLE_READ

　　　　4.SERIALIZABLE

　　　　不要去翻译，那只是一个代号而已。从上往下，级别越来越高，并发性越来越差，安全性越来越高，反之则反。

　　　　

　　　　个人谈一下对隔离级别的理解：隔离级别只是一种规范，协议。在出现事务并发问题后，数据库专家就一起商量讨论，然后定义了一套规范。你达到了禁止那些问题发生，就达到了某个隔离级别。

　　　　按照我个人理解：自考教材上的 3级封锁对应 SERIALIZABLE，2级封锁对应REPEATABLE_READ，其它的我认为没有一一对应上，我认为还是以教材为准去理解。

 

　　事务的隔离级别只是专家做了一套规范，具体要靠 数据库管理系统（DBMS）来实现。

要下班了， 第一篇内容先介绍 事务和事务并发的问题。