事务处理 - 《笔试面试知识整理》

事务的概念

事务的概念来自于两个独立的需求：并发数据库访问，系统错误恢复。

一个事务是可以被看作一个单元的一系列SQL语句的集合。

A, atomacity 原子性
事务必须是原子工作单元；对于其数据修改，要么全都执行，要么全都不执行。通常，与某个事务关联的操作具有共同的目标，并且是相互依赖的。如果系统只执行这些操作的一个子集，则可能会破坏事务的总体目标。原子性消除了系统处理操作子集的可能性。
C, consistency 一致性

事务将数据库从一种一致状态转变为下一种一致状态。也就是说，事务在完成时，必须使所有的数据都保持一致状态（各种 constraint 不被破坏）。
I, isolation 隔离性
由并发事务所作的修改必须与任何其它并发事务所作的修改隔离。事务查看数据时数据所处的状态，要么是另一并发事务修改它之前的状态，要么是另一事务修改它之后的状态，事务不会查看中间状态的数据。换句话说，一个事务的影响在该事务提交前对其他事务都不可见。
D, durability 持久性

事务完成之后，它对于系统的影响是永久性的。该修改即使出现致命的系统故障也将一直保持。

如果不对数据库进行并发控制，可能会产生异常情况：

脏读(Dirty Read)

当一个事务读取另一个事务尚未提交的修改时，产生脏读。

同一事务内不是脏读。
一个事务开始读取了某行数据，但是另外一个事务已经更新了此数据但没有能够及时提交。这是相当危险的，因为很可能所有的操作都被回滚，也就是说读取出的数据其实是错误的。
非重复读(Nonrepeatable Read)
一个事务对同一行数据重复读取两次，但是却得到了不同的结果。同一查询在同一事务中多次进行，由于其他提交事务所做的修改或删除，每次返回不同的结果集，此时发生非重复读。
幻像读(Phantom Reads)
事务在操作过程中进行两次查询，第二次查询的结果包含了第一次查询中未出现的数据（这里并不要求两次查询的SQL语句相同）。这是因为在两次查询过程中有另外一个事务插入数据造成的。

当对某行执行插入或删除操作，而该行属于某个事务正在读取的行的范围时，会发生幻像读问题。
丢失修改(Lost Update)

第一类：当两个事务更新相同的数据源，如果第一个事务被提交，第二个却被撤销，那么连同第一个事务做的更新也被撤销。

第二类：有两个并发事务同时读取同一行数据，然后其中一个对它进行修改提交，而另一个也进行了修改提交。这就会造成第一次写操作失效。

为了兼顾并发效率和异常控制，在标准SQL规范中，定义了4个事务隔离级别，（ Oracle 和 SQL Server 对标准隔离级别有不同的实现）

未提交读(Read Uncommitted)

直译就是”读未提交”，意思就是即使一个更新语句没有提交，但是别的事务可以读到这个改变。

Read Uncommitted允许脏读。
已提交读(Read Committed)

直译就是”读提交”，意思就是语句提交以后，即执行了 Commit 以后别的事务就能读到这个改变，只能读取到已经提交的数据。Oracle等多数数据库默认都是该级别。

Read Commited 不允许脏读，但会出现非重复读。

可重复读(Repeatable Read)：

直译就是”可以重复读”，这是说在同一个事务里面先后执行同一个查询语句的时候，得到的结果是一样的。

Repeatable Read 不允许脏读，不允许非重复读，但是会出现幻象读。

串行读(Serializable)

直译就是”序列化”，意思是说这个事务执行的时候不允许别的事务并发执行。完全串行化的读，每次读都需要获得表级共享锁，读写相互都会阻塞。

Serializable 不允许不一致现象的出现。

Read Uncommited 如果一个事务已经开始写数据，则另外一个数据则不允许同时进行写操作，但允许其他事务读此行数据。该隔离级别可以通过“排他写锁”实现。

Read Committed 读取数据的事务允许其他事务继续访问该行数据，但是未提交的写事务将会禁止其他事务访问该行。可以通过“瞬间共享读锁”和“排他写锁”实现。

Repeatable Read 读取数据的事务将会禁止写事务（但允许读事务），写事务则禁止任何其他事务。可以通过“共享读锁”和“排他写锁”实现。

Serializable 读加共享锁，写加排他锁，读写互斥。