SQL中的事务ACID
概述:
事务是由一系列语句构成的逻辑工作单元。事务和存储过程等批处理有一定程度上的相似之处,
通常都是为了完成一定业务逻辑而将一条或者多条语句“封装”起来,使它们与其他语句之间出现一个逻辑上的边界,并形成相对独立的一个工作单元。
当使用事务修改多个数据表时,如果在处理的过程中出现了某种错误,例如系统死机或突然断电等情况,则返回结果是数据全部没有被保存。
因为事务处理的结果只有两种:一种是在事务处理的过程中,如果发生了某种错误则整个事务全部回滚,使所有对数据的修改全部撤销,事务对数据库的操作是单步执行的,当遇到错误时可以随时回滚;
另一种是如果没有发生任何错误且每一步的执行都成功,则整个事务全部被提交。从而可以看出,有效地使用事务不但可以提高数据的安全性,还可以增强数据的处理效率。
MySQL 事务主要用于处理操作量大,复杂度高的数据。比如说,在人员管理系统中,你删除一个人员,你既需要删除人员的基本资料,也要删除和该人员相关的信息,如信箱,文章等等,这样,这些数据库操作语句就构成一个事务!
- 在 MySQL 中只有使用了 Innodb 数据库引擎的数据库或表才支持事务。
- 事务处理可以用来维护数据库的完整性,保证成批的 SQL 语句要么全部执行,要么全部不执行。
- 事务用来管理 insert,update,delete 语句
事务包含四种重要的属性,被统称为ACID(指数据库事务正确执行的四个基本要素的缩写)
包含:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)、持久性(Durability)。
一个支持事务(Transaction)的数据库,必须要具有这四种特性。
否则在事务过程(Transaction processing)当中无法保证数据的正确性,交易过程极可能达不到交易方的要求,一个事务必须通过ACID。
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)到事务开始前的状态,就像这个事务从来没有执行过一样。
2、一致性:
一个事务可以封装状态改变(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。
也就是说:如果事务是并发多个,系统也必须如同串行事务一样操作。
其主要特征是保护性和不变性(Preserving an Invariant),以转账案例为例,假设有五个账户,每个账户余额是100元,那么五个账户总额是500元
如果在这个5个账户之间同时发生多个转账,无论并发多少个,比如在A与B账户之间转账5元,在C与D账户之间转账10元,在B与E之间转账15元,五个账户总额也应该还是500元,这就是保护性和不变性。
3、隔离性
隔离状态执行事务,使它们好像是系统在给定时间内执行的唯一操作。
如果有两个事务,运行在相同的时间内,执行相同的功能,事务的隔离性将确保每一事务在系统中认为只有该事务在使用系统。
这种属性有时称为串行化,为了防止事务操作间的混淆,必须串行化或序列化请求,使得在同一时间仅有一个请求用于同一数据。
4、持久性
在事务提交完成以后,该事务对数据库所做的更改便持久的保存在数据库之中,永久保存下来,并不会被回滚。
5、说明
由于一项操作通常会包含许多子操作,而这些子操作可能会因为硬件的损坏或其他因素产生问题,要正确实现ACID并不容易。
ACID建议数据库将所有需要更新以及修改的资料一次操作完毕,但实际上并不可行。
目前主要有两种方式实现ACID:第一种是Write ahead logging,也就是日志式的方式(现代数据库均基于这种方式)。第二种是Shadow paging。
相对于WAL(write ahead logging)技术,shadow paging技术实现起来比较简单,消除了写日志记录的开销恢复的速度也快(不需要redo和undo)。
shadow paging的缺点就是事务提交时要输出多个块,这使得提交的开销很大,而且以块为单位,很难应用到允许多个事务并发执行的情况——这是它致命的缺点。
WAL 的中心思想是对数据文件 的修改(它们是表和索引的载体)必须是只能发生在这些修改已经 记录了日志之后,也就是说,在日志记录冲刷到永久存储器之后。
如果我们遵循这个过程,那么我们就不需要在每次事务提交的时候 都把数据页冲刷到磁盘,因为我们知道在出现崩溃的情况下,
我们可以用日志来恢复数据库:任何尚未附加到数据页的记录都将先从日志记录中重做(这叫向前滚动恢复,也叫做 REDO) 然后那些未提交的事务做的修改将被从数据页中删除 (这叫向后滚动恢复 - UNDO)。
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