一、事務(Transaction)及其ACID屬性
事務是由一組SQL語句組成的邏輯處理單元,事務具有以下4個屬性,通常簡稱為事務的ACID屬性:
1.原子性(Atomicity):事務是一個原子操作單元,其對數據的修改,要么全都執行,要么全都不執行。
2.一致性(Consistent):在事務開始和完成時,數據都必須保持一致狀態。這意味着所有相關的數據規則都必須應用於事務的修改,以保持數據的完整性;事務結束時,所有的內部數據結構(如B樹索引或雙向鏈表)也都必須是正確的。
3.隔離性(Isolation):數據庫系統提供一定的隔離機制,保證事務在不受外部並發操作影響的“獨立”環境執行。這意味着事務處理過程中的中間狀態對外部是不可見的,反之亦然。
4.持久性(Durable):事務完成之后,它對於數據的修改是永久性的,即使出現系統故障也能夠保持。
二、並發事務處理帶來的問題
相對於串行處理來說,並發事務處理能大大增加數據庫資源的利用率,提高數據庫系統的事務吞吐量,從而可以支持更多的用戶。但並發事務處理也會帶來一些問題,主要包括以下幾種情況。
1.臟讀(Dirty Reads):一個事務可以讀取另一個尚未提交事務的修改數據。
2.不可重復讀(Non-Repeatable Reads):同一個事務中,多次查詢某個數據,卻得到不同的結果。
3.幻讀(Phantom Reads):一個事務按相同的查詢條件重新讀取以前檢索過的數據,卻發現其他事務插入了滿足其查詢條件的新數據。
不可重復讀的和幻讀很容易混淆,不可重復讀側重於修改,幻讀側重於新增或刪除。解決不可重復讀的問題只需鎖住滿足條件的行,解決幻讀需要鎖表。
三、事務隔離級別
“臟讀”、“不可重復讀”和“幻讀”,其實都是數據庫讀一致性問題,必須由數據庫提供一定的事務隔離機制來解決。數據庫實現事務隔離的方式,基本上可分為以下兩種:
1.在讀取數據前,對其加鎖,阻止其他事務對數據進行修改。
2.不用加任何鎖,通過一定機制生成一個數據請求時間點的一致性數據快照(Snapshot),並用這個快照來提供一定級別(語句級或事務級)的一致性讀取。從用戶的角度來看,好像是數據庫可以提供同一數據的多個版本,因此,這種技術叫做數據多版本並發控制(MultiVersion Concurrency Control,簡稱MVCC或MCC),也經常稱為多版本數據庫。
數據庫的事務隔離越嚴格,並發副作用越小,但付出的代價也就越大,因為事務隔離實質上就是使事務在一定程度上 “串行化”進行,這顯然與“並發”是矛盾的。同時,不同的應用對讀一致性和事務隔離程度的要求也是不同的,比如許多應用對“不可重復讀”和“幻讀”並不敏感,可能更關心數據並發訪問的能力。
為了解決“隔離”與“並發”的矛盾,ISO/ANSI SQL92定義了4個事務隔離級別,每個級別的隔離程度不同,允許出現的副作用也不同,應用可以根據自己的業務邏輯要求,通過選擇不同的隔離級別來平衡 “隔離”與“並發”的矛盾。下表很好地概括了這4個隔離級別的特性:
查看更多:
MySQL優化
MySQL各存儲引擎
MySQL鎖詳解
MySQL索引類型
參考資料:《深入淺出MySQL》