【SQL】ACID事务与隔离级别

数据库事务

数据库事务具有ACID这4个特性：

• A：Atomicity，原子性，将所有SQL作为原子工作单元执行，要么全部执行，要么全部不执行；
• C：Consistency，一致性，事务完成后，所有数据的状态都是一致的，即A账户只要减去了100，B账户则必定加上了100；
• I：Isolation，隔离性，如果有多个事务并发执行，每个事务作出的修改必须与其他事务隔离；
• D：Durability，持久性，即事务完成后，对数据库数据的修改被持久化存储。

事务分为隐式事务和显式事务

• 隐式事务
  对于单条SQL语句，数据库系统自动将其作为一个事务执行，这种事务被称为隐式事务。
• 显式事务
  手动把多条SQL语句作为一个事务执行，使用BEGIN开启一个事务，使用COMMIT提交一个事务，这种事务被称为显式事务

  BEGIN;
  UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
  UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
  COMMIT;/ROLLBACK; -- ROLLBACK可以使事务失败
  

隔离级别

分别对应可能出现的数据不一致的情况：

Isolation Level（隔离级别）	脏读（Dirty Read）	不可重复读（Non Repeatable Read）	幻读（Phantom Read）
Read Uncommitted（读未提交）	Yes	Yes	Yes
Read Committed （读已提交）	-	Yes	Yes
Repeatable Read （可重复读）	-	-	Yes
Serializable （串行化）	-	-	-

接下来依次介绍4种隔离级别的数据一致性问题：

Read Uncommitted（读未提交）

• 描述：这是最低的隔离级别，在该级别下，一个事务可以读取另一个事务未提交的数据。
• 数据一致性问题：
  • 脏读（Dirty Reads）：一个事务可能读取另一个事务未提交的更改。如果这些更改最终被回滚，则读取的数据是无效的。
  • 不可重复读（Non-Repeatable Reads）：在同一事务中，同一查询可能返回不同结果，因为其他事务正在更改数据。
  • 幻读（Phantom Reads）：在同一事务中执行相同的查询，由于其他事务添加或删除了符合查询条件的行，所返回的结果集可能会不同。

Read Committed（读已提交）

• 描述：这个级别允许在一个事务内执行的查询只看到已经提交的更改。
• 数据一致性问题：
  • 不可重复读：同一个事务内两次执行相同的查询可能会得到不同的结果，因为其他事务可能在两次查询之间提交了更新。
  • 幻读：可能会出现，因为其他事务插入或删除了符合查询条件的行。

Repeatable Read（可重复读）

• 描述：保证在同一事务内的查询可以多次执行并返回相同的结果，即使其他事务在此期间提交了更新。
• 数据一致性问题：
  • 幻读：尽管同一事务中的同一查询会返回一致的结果集，但如果其他事务添加或删除了符合查询条件的行，还是可能出现幻读问题。这是因为新插入的行（“幻影行”）可能被包含在后续的查询结果中。

Serializable（串行化）

• 描述：这是最高的隔离级别。它通过强制事务串行执行来避免幻读，确保一个事务完全执行完毕后，另一个事务才能开始执行。
• 数据一致性问题：
  • 在串行化隔离级别下，理论上不会遇到脏读、不可重复读或幻读这类的数据一致性问题。这是因为事务是顺序执行的，每个事务都是在前一个事务完成后才开始，从而避免了数据在不同事务间的不一致性。