数据库高分笔记01:事务ACID
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事务就是一组原子性的SQL查询,或者说一个独立的工作单元。如果数据库引擎能够成功地对数据库应用改组查询的全部语句,name就执行该组查询。如果其中任何一条语句因为崩溃或其他原因无法执行,那么所有的语句都不会执行。也就是说,事务内的语句,要么全部执行成功,要么全部执行失败。
银行应用是解释事务必要性的一个经典例子。假设一个银行的数据库有两张表:支票(checking)表和储存(savings)表。现在要从用户Jane的支票账户转移200美元到她的储存账户,那么至少需要三个步骤:
- 检查支票账户的余额高于200美元;
- 从支票账户余额中减去200美元;
- 在储存账户余额中增加200美元。
上述三个步骤的操作必须打包在一个事务中,任何一个步骤失败,则必须回滚所有的步骤。事务SQL如下:
- START TRANSACTION;
- SELECT balance From checking WHERE custom_id = 10233276;
- UPDATE checking SET balance = balance - 200.00 WHERE custom_id = 10233276;
- UPDATE savings SET balance = balance + 200.00 WHERE custom_id = 10233276;
- COMMIT;
单纯的事务概念并不是故事的全部。ACID表示原子性(acomicity)、一致性(consistency)、隔离性(isolation)和持久性(durability)。一个运行良好的事务处理系统,必须具备这些标准特性。
- 原子性:一个事物必须被视为一个不可分割的最小工作单元,整个事务中的所有操作要么全部提交成功,要么全部失败回滚,对于一个事物来说,不可能只执行其中的一个部分操作,这就是事务的原子性。
- 一致性:数据库总是从一个一致性状态转化到另一个一致性状态。在前面的例子中,一致性确保了,即使在执行第三、第四语句之间时系统崩溃,支票账户中也不会损失200美元,因为事务最终没有提交,所以事务中所做的修改也不会保存到数据库中。
- 隔离性:通常来说,一个事物所做的修改在最终提交以前,对其他事务是不可见的。在前面的例子中,当执行完第三条语句、第四条语句还未开始时,此时有另外一个账户汇总程序开始执行,则其看到的支票账户的余额并没有被减去200美元。事务隔离级别分为:未提交读、提交读、可重复读、可串行化。
- 持久性:一旦事务提交,则其所作的修改就会永久保存到数据库中。此时即使系统崩溃,修改的数据也不会丢失。持久性十个有点模糊的概念,因为实际上持久性也分很多不同的级别。有些持久性策略能够提供非常强的安全保障,而有些则未必。而且不可能有能做到100%的持久性保证的策略。
事务的ACID特性可以确保银行不会弄丢你的钱。而在应用逻辑中,要实现这一点非常难,甚至可以说是不可能完成的任务。一个实现了ACID的数据库系统,相比没有实现ACID的数据库,需要做更多的额外工作,通常会需要更强的CPU处理能力、更大的内存和更多的磁盘空间。
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