数据库事务隔离级别和四大特性

数据库四大特性和事务隔离级别

数据库中常常被问到四大特性和隔离级别，通常都是涉及到概念性问题，在此作一些整理总结，方便理解。

一、事务的隔离级别

由低到高依次为Read uncommitted(未受权读取、读未提交)、Read committed（受权读取、读提交）、Repeatable read（可重复读取）、Serializable（序列化），这四个级别能够逐个解决脏读、不可重复读、幻读这几类问题。

（1）Read uncommitted(未受权读取、读未提交)：

1）其余事务读未提交数据，出现脏读；
2）若是一个事务已经开始写数据，则另一个事务则不容许同时进行写操做，但容许其余事务读此行数据。该隔离级别能够经过“排他写锁”实现。
3）避免了更新丢失，却可能出现脏读。也就是说事务B读取到了事务A未提交的数据。
（读未提交：一个事务写数据时，只容许其余事务对这行数据进行读，因此会出现脏读，事务T1读取T2未提交的数据）

（2）Read committed（受权读取、读提交）：

1）容许写事务，因此会出现不可重复读
2）读取数据的事务容许其余事务继续访问该行数据，可是未提交的写事务将会禁止其余事务访问该行。
3）该隔离级别避免了脏读，可是却可能出现不可重复读。事务A事先读取了数据，事务B紧接了更新了数据，并提交了事务，而事务A再次读取该数据时，数据已经发生了改变。
（读已提交：读取数据的事务容许其余事务进行操做，避免了脏读，可是会出现不可重复读，事务T1读取数据，T2紧接着更新数据并提交数据，事务T1再次读取数据的时候，和第一次读的不同。即虚读）

（3）Repeatable read（可重复读取）：

1）禁止写事务；
2）读取数据的事务将会禁止写事务（但容许读事务），写事务则禁止任何其余事务。
3）避免了不可重复读取和脏读，可是有时可能出现幻读。这能够经过“共享读锁”和“排他写锁”实现。
（可重复读：读事务会禁止全部的写事务，可是容许读事务，避免了不可重复读和脏读，可是会出现幻读，即第二次查询数据时会包含第一次查询中未出现的数据）

（4）Serializable（序列化）：

1）禁止任何事务，一个一个进行；
2）提供严格的事务隔离。它要求事务序列化执行，事务只能一个接着一个地执行，但不能并发执行。若是仅仅经过“行级锁”是没法实现事务序列化的，必须经过其余机制保证新插入的数据不会被刚执行查询操做的事务访问到。
3）序列化是最高的事务隔离级别，同时代价也花费最高，性能很低，通常不多使用，在该级别下，事务顺序执行，不只能够避免脏读、不可重复读，还避免了幻读。

二、出现的问题：

当多个线程都开启事务操做数据库中的数据时，数据库系统要能进行隔离操做，以保证各个线程获取数据的准确性，在介绍数据库提供的各类隔离级别以前，咱们先看看若是不考虑事务的隔离性，会发生的几种问题：脏读、不可重复读、幻读。

（1）脏读

1.脏读定义：

1）说法1：指在一个事务处理过程里读取了另外一个未提交的事务中的数据，读取数据不一致。
  2）说法2：指事务A对数据进行增删改操做，但未提交，另外一事务B能够读取到未提交的数据。若是事务A这时候回滚了，则第二个事务B读取的即为脏数据。

2.举例：

当一个事务正在屡次修改某个数据，而在这个事务中屡次的修改都还未提交，这时一个并发的事务来访问该数据，就会形成两个事务获得的数据不一致。
例如：用户A向用户B转帐100元，对应SQL命令以下
　　update account set money=money+100 where name=’B’; (此时A通知B)
　　update account set money=money - 100 where name=’A’;
当只执行第一条SQL时，A通知B查看帐户，B发现确实钱已到帐（此时即发生了脏读），而以后不管第二条SQL是否执行，只要该事务不提交，则全部操做都将回滚，那么当B之后再次查看帐户时就会发现钱其实并无转。

（2）不可重复读

1.不可重复读定义：

1）说法1：是指在对于数据库中的某个数据，一个事务范围内屡次查询却返回了不一样的数据值，这是因为在查询间隔，被另外一个事务修改并提交了。
  2）说法2：一个事务A中发生了两次读操做，第一次读操做和第二次读操做之间，另外一个事务B对数据进行了修改，这时两个事务读取的数据不一致。

2.举例：

例如事务T1在读取某一数据，而事务T2立马修改了这个数据而且提交事务给数据库，事务T1再次读取该数据就获得了不一样的结果，发送了不可重复读。

3.不可重复读和脏读的区别：

脏读是某一事务读取了另外一个事务未提交的脏数据，而不可重复读则是读取了前一事务提交的数据。
  在某些状况下，不可重复读并非问题，好比咱们屡次查询某个数据固然以最后查询获得的结果为主。但在另外一些状况下就有可能发生问题，例如对于同一个数据A和B依次查询就可能不一样，A和B就可能打起来了……

（3）虚读(幻读)

1.幻读定义：

1）说法1：是事务非独立执行时发生的一种现象。
  2）说法2：第一个事务A对必定范围的数据进行批量修改，第二个事务B在这个范围增长一条数据，这时候第一个事务就会丢失对新增数据的修改。

2.举例：

例如事务T1对一个表中全部的行的某个数据项作了从“1”修改成“2”的操做，这时事务T2又对这个表中插入了一行数据项，而这个数据项的数值仍是为“1”而且提交给数据库。而操做事务T1的用户若是再查看刚刚修改的数据，会发现还有一行没有修改，其实这行是从事务T2中添加的，就好像产生幻觉同样，这就是发生了幻读。

3.幻读和不可重复读区别：

都是读取了另外一条已经提交的事务（这点就脏读不一样），所不一样的是不可重复读查询的都是同一个数据项，而幻读针对的是一批数据总体（好比数据的个数）。

三、MySQL数据库提供的四种隔离级别：

•   ① Serializable (串行化)：可避免脏读、不可重复读、幻读的发生。
•   ② Repeatable read (可重复读)：可避免脏读、不可重复读的发生。
•   ③ Read committed (读已提交)：可避免脏读的发生。
•   ④ Read uncommitted (读未提交)：最低级别，任何状况都没法保证。

以上四种隔离级别最高的是Serializable级别，最低的是Read uncommitted级别，固然级别越高，执行效率就越低。像Serializable这样的级别，就是以锁表的方式(相似于Java多线程中的锁)使得其余的线程只能在锁外等待，因此平时选用何种隔离级别应该根据实际状况。在MySQL数据库中默认的隔离级别为Repeatable read (可重复读)。
　　在MySQL数据库中，支持上面四种隔离级别，默认的为Repeatable read (可重复读)；而在Oracle数据库中，只支持Serializable (串行化)级别和Read committed (读已提交)这两种级别，其中默认的为Read committed级别。
1）在MySQL数据库中查看当前事务的隔离级别：

select @@tx_isolation;

2）在MySQL数据库中设置事务的隔离 级别：

set  [glogal | session]  transaction isolation level 隔离级别名称;
set tx_isolation=’隔离级别名称;’

例1：查看隔离级别：

查看当前事务的隔离级别

例2：将事务的隔离级别设置为（Repatable read）可重复读或者Read uncommitted级别：

设置隔离级别(1)

或者

设置隔离级别(2)

注意：设置数据库的隔离级别必定要是在开启事务以前！
　　若是是使用JDBC对数据库的事务设置隔离级别的话，也应该是在调用Connection对象的setAutoCommit(false)方法以前。调用Connection对象的setTransactionIsolation(level)便可设置当前连接的隔离级别，至于参数level，可使用Connection对象的字段：

Connection对象的字段

在JDBC中设置隔离级别的部分代码：

JDBC设置隔离级别

 

四、事务的四大特性

数据库中事务的四大特性（ACID）：原子性、一致性、隔离性、持久性。若是一个数据库声称支持事务的操做，那么该数据库必需要具有如下四个特性：

（1）原子性（Atomicity）

原子性是指事务包含的全部操做要么所有成功，要么所有失败回滚，所以事务的操做若是成功就必需要彻底应用到数据库，若是操做失败则不能对数据库有任何影响。

（2）一致性（Consistency）

一致性是指事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另外一个一致性状态，也就是说一个事务执行以前和执行以后都必须处于一致性状态。
  如：拿转帐来讲，假设用户A和用户B二者的钱加起来一共是5000，那么无论A和B之间如何转帐，转几回帐，事务结束后两个用户的钱相加起来应该还得是5000，这就是事务的一致性。

（3）隔离性（Isolation）

隔离性是当多个用户并发访问数据库时，好比操做同一张表时，数据库为每个用户开启的事务，不能被其余事务的操做所干扰，多个并发事务之间要相互隔离。
  即要达到这么一种效果：对于任意两个并发的事务T1和T2，在事务T1看来，T2要么在T1开始以前就已经结束，要么在T1结束以后才开始，这样每一个事务都感受不到有其余事务在并发地执行。

（4）持久性（Durability）

持久性是指一个事务一旦被提交了，那么对数据库中的数据的改变就是永久性的，即使是在数据库系统遇到故障的状况下也不会丢失提交事务的操做。
  例如：咱们在使用JDBC操做数据库时，在提交事务方法后，提示用户事务操做完成，当咱们程序执行完成直到看到提示后，就能够认定事务以及正确提交，即便这时候数据库出现了问题，也必需要将咱们的事务彻底执行完成，不然就会形成咱们看到提示事务处理完毕，可是数据库由于故障而没有执行事务的重大错误。

后记：其实说来讲去也就三方面的概念1）四大隔离级别：串行化、可重复读、读已提交、读未提交；2）四大特性(ACID)：原子性、一致性、隔离性、持久性；3）三个问题：脏读、不可重复度、幻读；