事務是指對系統進行的一組操作,為了保證系統的完整性,事務需要具有acid特性,具體如下:
1. 原子性(atomic)
乙個事務包含多個操作,這些操作要麼全部執行,要麼全都不執行。實現事務的原子性,要支援回滾操作,在某個操作失敗後,回滾到事務執行之前的狀態。
回滾實際上是乙個比較高層抽象的概念,大多數db在實現事務時,是在事務操作的資料快照上進行的(比如,mvcc),並不修改實際的資料,如果有錯並不會提交,所以很自然的支援回滾。
而在其他支援簡單事務的系統中,不會在快照上更新,而直接操作實際資料。可以先預演一邊所有要執行的操作,如果失敗則這些操作不會被執行,通過這種方式很簡單的實現了原子性。
舉個例子:a想要從自己的帳戶中轉1000塊錢到b的帳戶裡。那個從a開始轉帳,到轉帳結束的這乙個過程,稱之為乙個事務。在這個事務裡,要做如下操作:
1. 從a的帳戶中減去1000塊錢。如果a的帳戶原來有3000塊錢,現在就變成2000塊錢了。
2. 在b的帳戶
裡加1000塊錢。如果b的帳戶如果原來有2000塊錢,現在則變成3000塊錢了。
如果在a的帳戶已經減去了1000塊錢的時候,忽然發生了意外,比如停電什麼的,導致轉帳事務意外終止了,而此時b的帳戶裡還沒有增加1000塊錢。那麼,我們稱這個操作失敗了,要進行回滾。回滾就是回到事務開始之前的狀態,也就是回到a的帳戶還沒減1000塊的狀態,b的帳戶的原來的狀態。此時a的帳戶仍然有3000塊,b的帳戶仍然有2000塊。
我們把這種要麼一起成功(a帳戶成功減少1000,同時b帳戶成功增加1000),要麼一起失敗(a帳戶回到原來狀態,b帳戶也回到原來狀態)的操作叫原子性操作。
如果把乙個事務可看作是乙個程式,它要麼完整的被執行,要麼完全不執行。這種特性就叫原子性
2. 一致性(consistency)
一致性是指事務使得系統從乙個一致的狀態轉換到另乙個一致狀態。事務的一致性決定了乙個系統設計和實現的複雜度。事務可以不同程度的一致性:
強一致性
:讀操作可以立即讀到提交的更新操作。
弱一致性
:提交的更新操作,不一定立即會被讀操作讀到,此種情況會存在乙個不一致視窗,指的是讀操作可以讀到最新值的一段時間。
最終一致性
:是弱一致性的特例。事務更新乙份資料,最終一致性保證在沒有其他事務更新同樣的值的話,最終所有的事務都會讀到之前事務更新的最新值。如果沒有錯誤發生,不一致視窗的大小依賴於:通訊延遲,系統負載等。
其他一致性變體還有:
單調一致性
:如果乙個程序已經讀到乙個值,那麼後續不會讀到更早的值。
會話一致性
:保證客戶端和伺服器互動的會話過程中,讀操作可以讀到更新操作後的最新值。
3. 隔離性(isolation)
併發事務之間互相影響的程度,比如乙個事務會不會讀取到另乙個未提交的事務修改的資料。在事務併發操作時,可能出現的問題有:
髒讀:事務a修改了乙個資料,但未提交,事務b讀到了事務a未提交的更新結果,如果事務a提交失敗,事務b讀到的就是髒資料。
不可重複讀
:在同乙個事務中,對於同乙份資料讀取到的結果不一致。比如,事務b在事務a提交前讀到的結果,和提交後讀到的結果可能不同。
不可重複讀出現的原因就是事務併發修改記錄
,要避免這種情況,最簡單的方法就是對要修改的記錄加鎖,這回導致鎖競爭加劇,影響效能。另一種方法是通過mvcc可以在無鎖的情況下,避免不可重複讀。
幻讀:在同乙個事務中,同乙個查詢多次返回的結果不一致。事務a新增了一條記錄,事務b在事務a提交前後各執行了一次查詢操作,發現後一次比前一次多了一條記錄。
幻讀是由於併發事務增加記錄導致的
,這個不能像不可重複讀通過記錄加鎖解決,因為對於新增的記錄根本無法加鎖。需要將事務序列化,才能避免幻讀。
事務的隔離級別從低到高有:
read uncommitted
:最低的隔離級別,什麼都不需要做,乙個事務可以讀到另乙個事務未提交的結果。所有的併發事務問題都會發生。
read committed
:只有在事務提交後,其更新結果才會被其他事務看見。
可以解決髒讀問題
。repeated read
:在乙個事務中,對於同乙份資料的讀取結果總是相同的,無論是否有其他事務對這份資料進行操作,以及這個事務是否提交。
可以解決髒讀、不可重複讀
。serialization
:事務序列化執行,隔離級別最高,犧牲了系統的併發性。
可以解決併發事務的所有問題
。通常,在工程實踐中,為了效能的考慮會對隔離性進行折中。
4. 永續性(durability)
事務提交後,對系統的影響是永久的。
事物的ACID特性
所謂事務,它是乙個操作序列,這些操作要麼都執行,要麼都不執行,它是乙個不可分割的工作單位。例如,銀行轉帳工作 從乙個帳號扣款並使另乙個帳號增款,這兩個操作要麼都執行,要麼都不執行。資料庫事務必須具備acid特性,acid是atomic 原子性 consistency 一致性 isolation 隔離...
資料庫事物的ACID特性
資料庫事務必須具備acid特性,acid是atomic 原子性 consistency 一致性 isolation 隔離性 和durability 永續性 的英文縮寫。原子性 指整個資料庫事務是不可分割的工作單位。只有使據庫中所有的操作執行成功,才算整個事務成功 事務中任何乙個sql語句執行失敗,那...
事物的四大特性(acid)
如果乙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 原子性是指事務包含的所有操作要麼全部成功,要麼全部失敗回滾,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。一致性是指事務必須使資料庫從乙個一致性...