数据库事务ACID特性

  数据库事务正确执行的4个基础要素是原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)。
  •原子性:整个事务中的所有操作,要么全部完成,要么全部不完成,不可能停滞在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误,会被回滚到事务开始前的状态,就像这个事务从来没被执行过一样。
  •一致性:指一个事务可以改变封装状态(除非它是一个只读的)。事务必须始终保持系统处于一致的状态,不管在任何给定的时间并发事务有多少。
  •隔离性:它是指两个事务之间的隔离程度。
  •持久性:在事务完成以后,该事务对数据库所做的更改便持久保存在数据库之中,并不会被回滚。
  这里的原子性、一致性和持久性都比较好理解,而隔离性就不一样了,它涉及了多个事务并发的状态。首先多个事务并发会产生数据库丢失更新的问题,其次隔离性又分为多个层级。
 

隔离级别

  隔离级别可以在不同程度上减少丢失更新,那么对于隔离级别数据库标准是怎么定义的呢?按照SQL的标准规范(还有些人认为这是Spring或者Java的规范,而事实是SQL的规范,Spring或者Java只是按照SQL的规范定义的而已),把隔离级别定义为4层,分别是:脏读(dirty read)、读/写提交(readcommit)、可重复读(repeatable read)和序列化(Serializable)。

  脏读是最低的隔离级别,其含义是允许一个事务去读取另一个事务中未提交的数据。以丢失更新的消费为例进行说明,如表所示。


  由于在T3时刻老婆启动了消费,导致余额为9 000元,老公在T4时刻消费,因为用了脏读,所以能够读取老婆消费的余额(注意,这个余额是事务二未提交的)为9 000元,这样余额就为8 000元了,于是T5时刻老公提交事务,余额变为了8 000元,老婆在T6时刻回滚事务,由于数据库克服了第一类丢失更新,所以余额依旧为8 000元,显然这是一个错误的余额,产生这个错误的根源来自于T4时刻,也就是事务一可以读取事务二未提交的事务,这样的场景被称为脏读。

  为了克服脏读,SQL标注提出了第二个隔离级别——读/写提交。所谓读/写提交,就是说一个事务只能读取另一个事务已经提交的数据。依旧以丢失更新的夫妻消费为例,如表所示。


  在T3时刻,由于事务采取读/写提交的隔离级别,所以老公无法读取老婆未提交的9 000元余额,他只能读到余额为10 000元,所以在消费后余额依旧为9 000元。在T5时刻提交事务,而T6时刻老婆回滚事务,所以结果为正确的9 000元,这样就消除了脏读带来的问题,但是也会引发其他的问题,如表所示。


  由于T7时刻事务一知道事务二提交的结果——余额为1 000元,导致老公无钱买单的尴尬。对于老公而言,他并不知道老婆做了什么事情,但是账户余额却莫名其妙地从10 000元变为了1000元,对他来说账户余额是不能重复读取的,而是一个会变化的值,这样的场景我们称为不可重复读(unrepeatable read),这是读/写提交存在的问题。

  为了克服不可重复读带来的错误,SQL标准又提出了一个可重复读的隔离级别来解决问题。注意,可重复读这个概念是针对数据库同一条记录而言的,换句话说,可重复读会使得同一条数据库记录的读/写按照一个序列化进行操作,不会产生交叉情况,这样就能保证同一条数据的一致性,进而保证上述场景的正确性。但是由于数据库并不是只能针对一条数据进行读/写操作,在很多场景,数据库需要同时对多条记录进行读/写,这个时候就会产生下面的情况,如表所示。


  老婆在T1查询到10条记录,到T4打印记录时,并不知道老公在T2和T3时刻进行了消费,导致多一条(可重复读是针对同一条记录而言的,而这里不是同一条记录)消费记录的产生,她会质疑这条多出来的记录是不是幻读出来的,这样的场景我们称为幻读(phantom read)。

  为了克服幻读,SQL标准又提出了序列化的隔离级别。它是一种让SQL按照顺序读/写的方式,能够消除数据库事务之间并发产生数据不一致的问题。关于各类的隔离级别和产生的现象如表所示。

选择隔离级别和传播行为  

  选择隔离级别的出发点在于两点:性能和数据一致性,下面展开论述。
  在互联网应用中,不但要考虑数据库数据的一致性,而且要考虑系统的性能。一般而言,从脏读到序列化,系统性能直线下降。因此设置高的级别,比如序列化,会严重压制并发,从而引发大量的线程挂起,直到获得锁才能进一步操作,而恢复时又需要大量的等待时间。因此在购物类的应用中,通过隔离级别控制数据一致性的方式被排除了,而对于脏读风险又过大。在大部分场景下,企业会选择读/写提交的方式设置事务。这样既有助于提高并发,又压制了脏读,但是对于数据一致性问题并没有解决,后面会详细讨论如何去克服这类问题。对于一般的应用都可以使用@Transactional方法进行配置
  代码清单:使用读/写提交隔离级别

@Autowired
private RoleDao roleDao = null;
//设置方法为读/写提交的隔离级别
@Transaction(propagation = Propagation.REQUIRED, isolation = Isolation.READ_COMMITTED)
public int insertRole(Role role) {
return roleDao.insert(role);
}

  当然也会有例外,并不是说所有的业务都在高并发下完成,当业务并发量不是很大或者根本不需要考虑的情况下,使用序列化隔离级别用以保证数据的一致性,也是一个不错的选择。总之,隔离级别需要根据并发的大小和性能来做出决定,对于并发不大又要保证数据安全性的可以使用序列化的隔离级别,这样就能够保证数据库在多事务环境中的一致性
  代码清单:使用序列化隔离级别

@Autowired
private RoleDao roleDao = null; //设置方法为序列化的隔离级别
@Transaction(propagation = Propagation.REQUIRED, isolation = Isolation.SERIALIZABLE)
public int insertRole(Role role) {
return roleDao.insert(role);
}

  只是这样的代码会使得数据库的并发能力低下,在抢购商品的场景下出现卡顿的情况,所以在高并发的场景下这段代码并不适用

  在实际工作中,注解@Transactional隔离级别的默认值为Isolation.DEFAULT,其含义是默认的,随数据库默认值的变化而变化。因为对于不同的数据库而言,隔离级别的支持是不一样的。比如MySQL可以支持4种隔离级别,而默认的是可重复读的隔离级别。而Oracle只能支持读/写提交和序列化两种隔离级别,默认为读/写提交,这些是在工作中需要注意的问题。

传播行为

  传播行为是指方法之间的调用事务策略的问题。在大部分的情况下,我们都希望事务能够同时成功或者同时失败。但是也会有例外
  在Spring中传播行为的类型,是通过一个枚举类型去定义的,这个枚举类是org.springframework.transaction.annota-tion.Propagation,它定义了如表所列举的7种传播行为。


文章来源:ssm 13.4,13.5

 

spring 传播行为与数据库事务ACID的更多相关文章

  1. 数据库事务 ACID属性、数据库并发问题和四种隔离级别

    数据库事务 ACID属性.数据库并发问题和四种隔离级别 数据库事务 数据库事务是一组逻辑操作单元,使数据从一种状态变换到另一种状态 一组逻辑操作单元:一个或多个DML操作 事务处理原则 保证所有事务都 ...

  2. Spring支持的常用数据库事务传播属性和隔离级别

    事务的四大特征:原子性,隔离性,持久性,一致性 spring提供了7种事务传播属性: 一个事务与其他事务的隔离程度称为隔离级别.不同隔离级别对应不同的干扰程度,隔离级别越高,数据一致性就越好,但并发性 ...

  3. Spring中事务的传播行为,7种事务的传播行为,数据库事务的隔离级别

    Propagation.REQUIRED 代表当前方法支持当前的事务,且与调用者处于同一事务上下文中,回滚统一回滚(如果当前方法是被其他方法调用的时候,且调用者本身即有事务),如果没有事务,则自己新建 ...

  4. 【转】数据库事务ACID以及事务隔离

      本篇讲诉数据库中事务的四大特性(ACID),并且将会详细地说明事务的隔离级别. 如果一个数据库声称支持事务的操作,那么该数据库必须要具备以下四个特性: ⑴ 原子性(Atomicity) 原子性是指 ...

  5. Spring学习记录5——数据库事务基础知识

    何为数据库事务 “一荣共荣,一损共损”这句话很能体现事务的思想,很多复杂的事务要分步进行,但它们组成了一个整体,要么整体生效,要么整体失效.这种思想反映到数据库上,就是多条SQL语句,要么全部成功,要 ...

  6. 数据库事务ACID详解(转载)

    转载自:http://blog.csdn.net/shuaihj/article/details/14163713 谈谈数据库的ACID 一.事务 定义:所谓事务,它是一个操作序列,这些操作要么都执行 ...

  7. 数据库事务ACID/隔离级别

    参考博客 1. 事务的定义 事务是用户定义的一个数据库操作序列.这些操作要么全执行,要么全不执行,是一个不可分割的工作单元.在关系型数据库中,事务可以是一条SQL语句,也可以是一组SQL语句或整个程序 ...

  8. 数据库事务ACID特效

    一.数据库事务正确执行的4个基础要素: 1.原子性 整个事务中的所有操作,要么全部完成,要么全部不完成,不可能停滞在中间某个环节.事务在执行过程中发生错误,会被回滚(Rollback)到事务开始前的状 ...

  9. 在Spring Boot中使用数据库事务

    我们在前面已经分别介绍了如何在Spring Boot中使用JPA(初识在Spring Boot中使用JPA)以及如何在Spring Boot中输出REST资源(在Spring Boot中输出REST资 ...

随机推荐

  1. C# URL编码转换 URL转码 UrlDecode UrlEncode

    using System.Web; 引用system.web. textBox2.Text = System.Web.HttpUtility.UrlDecode(textBox1.Text, Syst ...

  2. Oracle-分析函数之排序值rank()和dense_rank()

    聚合函数RANK 和 dense_rank 主要的功能是计算一组数值中的排序值. 在9i版本之前,只有分析功能(analytic ),即从一个查询结果中计算每一行的排序值,是基于order_by_cl ...

  3. bzoj1784: [Usaco2010 Jan]island

    现在居然出现一道题只有\(pascal\)题解没有\(C++\)题解的情况,小蒟蒻要打破它. 思维题:分类讨论 回归正题,此题十分考验思维,首先我们要考虑如何把不会走的地方给填上,使最后只用求一遍这个 ...

  4. CEOI2019 / CodeForces 1192B. Dynamic Diameter

    题目简述:给定一棵$N \leq 10^5$个节点的树,边上带权,维护以下两个操作: 1. 修改一条边的边权: 2. 询问当前树的直径长度. 解1:code 注意到树的直径有以下性质: 定理:令$\t ...

  5. python - alipay sdk 使用 及 注意点

    一. 在 点击跳转 这里拿到自己的 appid  和  支付宝公钥 ,    如果想要得到 支付宝的公钥 就需要获取 应用的公钥,具体获取方式 : 获取应用公钥和私钥 a. 应用私钥和支付宝公钥 获取 ...

  6. Codeforces Round #604 (Div. 2) B. Beautiful Numbers

    链接: https://codeforces.com/contest/1265/problem/B 题意: You are given a permutation p=[p1,p2,-,pn] of ...

  7. Kubernetes 学习14 kubernetes statefulset

    一.概述 1.在应用程序中我们有两类,一种是有状态一种是无状态.此前一直演示的是deployment管理的应用,比如nginx或者我们自己定义的myapp它们都属于无状态应用. 2.而对于有状态应用, ...

  8. win10 安装Borland C++Builder 6后编译运行出

    win10系统安装bcb后打开bcb后显示 Unable to rename ‘c:\Program Files(x86)\Borland\CBuilder6\Bin\bcb.$$$'to‘cc:\P ...

  9. 汇编知识之EIP寄存器

    eip寄存器存储着我们cpu要读取指令的地址,没有了它,cpu就无法读取下面的指令(通俗点讲cpu就无法执行.每次相应汇编指令执行完相应的eip值就会增加. 因为80386 cpu的寻址范围是4GB. ...

  10. Linux下搭建iSCSI共享存储的方法 TGT 方式 Debian9.5系统下

    iSCSI(internet SCSI)技术由IBM公司研究开发,是一个供硬件设备使用的.可以在IP协议的上层运行的SCSI指令集,这种指令集合可以实现在IP网络上运行SCSI协议,使其能够在诸如高速 ...