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事务的传播机制与隔离级别

事务的传播机制与隔离级别

作者: 皮多堡 | 来源:发表于2018-09-27 09:38 被阅读0次

    什么是事务?

    事务由一组操作构成,我们希望这组操作能够全部正确执行,如果这一组操作中的任意一个步骤发生错误,那么就需要回滚之前已经完成的操作。也就是同一个事务中的所有操作,要么全都正确执行,要么全都不要执行。

    事务的四大特性 ACID

    说到事务,就不得不提一下事务著名的四大特性。

    • 原子性
      原子性要求,事务是一个不可分割的执行单元,事务中的所有操作要么全都执行,要么全都不执行。
    • 一致性
      一致性要求,事务在开始前和结束后,数据库的完整性约束没有被破坏。
    • 隔离性
      事务的执行是相互独立的,它们不会相互干扰,一个事务不会看到另一个正在运行过程中的事务的数据。
    • 持久性
      持久性要求,一个事务完成之后,事务的执行结果必须是持久化保存的。即使数据库发生崩溃,在数据库恢复后事务提交的结果仍然不会丢失。

    注意:事务只能保证数据库的高可靠性,即数据库本身发生问题后,事务提交后的数据仍然能恢复;而如果不是数据库本身的故障,如硬盘损坏了,那么事务提交的数据可能就丢失了。这属于『高可用性』的范畴。因此,事务只能保证数据库的『高可靠性』,而『高可用性』需要整个系统共同配合实现。

    事务的隔离级别

    这里扩展一下,对事务的隔离性做一个详细的解释。

    在事务的四大特性ACID中,要求的隔离性是一种严格意义上的隔离,也就是多个事务是串行执行的,彼此之间不会受到任何干扰。这确实能够完全保证数据的安全性,但在实际业务系统中,这种方式性能不高。因此,数据库定义了四种隔离级别,隔离级别和数据库的性能是呈反比的,隔离级别越低,数据库性能越高,而隔离级别越高,数据库性能越差。

    事务并发执行会出现的问题

    • 更新丢失
      当有两个并发执行的事务,更新同一行数据,那么有可能一个事务会把另一个事务的更新覆盖掉。
      当数据库没有加任何锁操作的情况下会发生。

    • 脏读
      一个事务读到另一个尚未提交的事务中的数据。
      该数据可能会被回滚从而失效。
      如果第一个事务拿着失效的数据去处理那就发生错误了。

    • 不可重复读
      不可重复度的含义:一个事务对同一行数据读了两次,却得到了不同的结果。它具体分为如下两种情况:

      • 虚读:在事务1两次读取同一记录的过程中,事务2对该记录进行了修改,从而事务1第二次读到了不一样的记录。
      • 幻读:事务1在两次查询的过程中,事务2对该表进行了插入、删除操作,从而事务1第二次查询的结果发生了变化。

    不可重复读 与 脏读 的区别? 脏读读到的是尚未提交的数据,而不可重复读读到的是已经提交的数据,只不过在两次读的过程中数据被另一个事务改过了。

    数据库的四种隔离级别

    数据库一共有如下四种隔离级别:

    1. Read uncommitted 读未提交
      在该级别下,一个事务对一行数据修改的过程中,不允许另一个事务对该行数据进行修改,但允许另一个事务对该行数据读。
      因此本级别下,不会出现更新丢失,但会出现脏读、不可重复读。
    1. Read committed 读已提交
      在该级别下,未提交的写事务不允许其他事务访问该行,因此不会出现脏读;但是读取数据的事务允许其他事务的访问该行数据,因此会出现不可重复读的情况。
    1. Repeatable read 可重复读
      在该级别下,读事务禁止写事务,但允许读事务,因此不会出现同一事务两次读到不同的数据的情况(不可重复读),且写事务禁止其他一切事务。
    1. Serializable 序列化
      该级别要求所有事务都必须串行执行,因此能避免一切因并发引起的问题,但效率很低。

    隔离级别越高,越能保证数据的完整性和一致性,但是对并发性能的影响也越大。对于多数应用程序,可以优先考虑把数据库系统的隔离级别设为Read Committed。它能够避免脏读取,而且具有较好的并发性能。尽管它会导致不可重复读、幻读和第二类丢失更新这些并发问题,在可能出现这类问题的个别场合,可以由应用程序采用悲观锁或乐观锁来控制。

    隔离级别 脏读 不可重复读 幻读
    读未提交(Read uncommitted)
    读已提交(Read committed) ×
    可重复读(Repeatable read) × ×
    可串行化(Serializable ) × × ×

    Spring中七种事务传播行为

    序号 事务传播行为类型 说明
    1 PROPAGATION_REQUIRED 如果当前没有事务,就新建一个事务,如果已经存在一个事务中,加入到这个事务中。这是最常见的选择。
    2 PROPAGATION_SUPPORTS 支持当前事务,如果当前没有事务,就以非事务方式执行
    3 PROPAGATION_MANDATORY 使用当前的事务,如果当前没有事务,就抛出异常。
    4 PROPAGATION_REQUIRES_NEW 新建事务,如果当前存在事务,把当前事务挂起。
    5 PROPAGATION_NOT_SUPPORTED 以非事务方式执行操作,如果当前存在事务,就把当前事务挂起。
    6 PROPAGATION_NEVER 以非事务方式执行,如果当前存在事务,则抛出异常。
    7 PROPAGATION_NESTED 如果当前存在事务,则在嵌套事务内执行。如果当前没有事务,则执行与PROPAGATION_REQUIRED类似的操作。

    可以看出1、2、3为一组,都表现对当前事务的支持,不同的在于当前不存在事务的处理方式;4、5、6为一组,都表现对当前事务的不支持,不同的在于当前有事务的处理方式。然后7单独一组。

    举个小栗子,比如有一个service中有方法A,调用了方法B,方法B的传播行为是PROPAGATION_REQUIRED,那么如果方法A的传播行为也是PROPAGATION_REQUIRED,方法A运行的时候,开启了一个事务,方法A中执行到方法B的时候,察觉到当前已经有事务了,方法B就不会再创建新的事务,直接包含在方法A的事务当中。

    <tx:advice id="txAdvice">
            <tx:attributes>
                <tx:method name="get*" read-only="true" isolation="READ_COMMITTED" propagation="REQUIRES_NEW"/>
                <tx:method name="find*" read-only="true"/>
                <tx:method name="select*" read-only="true"/>
                <tx:method name="count*" read-only="true"/>
                <tx:method name="*" rollback-for="Exception"/>
            </tx:attributes>
        </tx:advice>
        <tx:annotation-driven/>
    <!--由于没有给method配置isolation属性,所以默认是isolation=‘DEFAULT’,也就是使用后端数据库默认的隔离级别。-->
    

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