事务

事务的特性（ACID）

• 原子性：事务是一个完整的操作。
• 一致性：事务完成时数据必须处于一致状态
• 隔离性：对数据进行修改的所有并发事务是彼此隔离的，这表明事务必须是独立的，它不应以任何方式依赖于或影响其他事务。
• 永久性：事务完成后，它对数据库的修改被永久保持，事务日志能够保持事务的永久性。

需要并发控制的原因

丢失更新（更新被破坏导致）

• 当两个事务Tran1和Tran2同事更新某条记录是，他们读入并修改记录，出现事务Trans2提交的结果破坏了事务Tran1提交的结果的情况，导致Tran1的修改结果丢失，因此出现“丢失更新”的问题。

“脏”数据（数据回滚导致）

• “脏”数据是指事务Tran1修改某一条记录，并将其写入数据库，事务Tran2读取同一条记录后，事务Tran1由于某种原因被回滚取消，此时被事务Tran1修改过的数据恢复原值，事务Tran2读取到的数据就与数据库中的数据不一致了，该数据称为“脏”数据。

不可重复读取（更新导致）

• “不可重复读取”也称为“不一致的分析”，是指事务Tran1读取数据后。事务Tran2对同一数据执行更新操作，使得Tran1再次读取该数据时得到与之不同的值。

幻影数据（插入数据或删除数据导致）

• 事务Tran1按一定的条件从数据库等集合中读取数据后，事务Tran2对该数据集删除或插入了一些记录，当事务Tran1按相同条件读取数据时，发现少了或者多了一些记录。

封锁协议

一级封锁协议

• 任何尝试更新记录Record的事务必须对该Record加独占排他锁，并保持锁到事务结束，否则该事务进入等待队列，状态转换为等待，直到获得锁为止。这样就可以防止“丢失更新”和由于某些原因导致事务撤销造成的读“脏”数据的情况。

二级封锁协议

• 任何试图读取记录Record的事务必须对该Record加共享锁，读完后随即释放锁。当事务进一步进行更新Record操作时，将共享锁升级为独占排他锁，并一直保持到事务结束。这样提高了事务的并行度，解决了“丢失更新”和读“脏”数据的问题。

三级封锁协议

• 任何尝试读取记录Record的事务必须对Record加共享锁，直到该事务结束才释放。这样既可以防止“丢失更新”和读“脏”数据，还性进一步防止了“不可重复读取”，但同时会因为锁时间较长而易引发更多的死锁。

基本的锁类型

排他锁（又叫写锁）（X锁）

• 如果事务Tran对数据对象Record加上排他锁WriteLock,则只允许该Tran读取和修改Record，其他的任何事务都不能再对该Record加任何类型的锁，直到Tran释放该Record上的排他锁WriteLock为止。这就保证了在Tran释放对该Record的封锁之前，其他事务不能同时读取和修改此Record。可以避免丢失更新和脏数据。
• oracle中——可通过lock table in exclusive mode命令添加X锁。在该锁定模式下，其他用户不能对表进行任何的DML和DDL操作。
• 如果某事务获得了数据项A上的排他锁，则其他事务对数据项A 不能读也不能写
• 表级排它锁其他能不能读？？？

共享锁（又叫读锁--全部人读完才能改）（S锁）

• 如果事务Tran对数据对象Record加共享锁ReadLock，则其他事务也可以对该Record加共享锁ReadLock,但不能同时对该Record加排他锁WriteLock,直到该Record上的所有共享锁释放为止。所以，共享锁能够阻止对已加锁的数据进行更新操作。
• 使用共享锁，主要防止事务在读操作期间发生对数据的修改操作，因此允许其他事务对数据对象Record加共享锁ReadLock，完成对该数据对象的并行读取操作。但这降低了并发性。
• 事务Tran1在进行检索之前先对该表加共享锁，那么Tran1结束前，Tran2不能够获得该表的排他锁，即不能插入或者修改表记录。在Tran1完成本次检索统计操作之后，事务Tran1结束，这时Tran2才能够插入或修改表记录，避免了“幻影数据”。
• oracle中——可通过lock table in share mode命令添加该S锁。在该锁定模式下，不允许任何用户更新表。但是允许其他用户发出select …from for update命令对表添加RS锁。

锁有“共享锁”、“排它锁”，“共享排它锁”等多种类型，而且每种类型又行级锁 (一次锁住一条记录)，页级锁 (一次锁住一页，即数据库中存储记录的最小可分配单元)，表级锁 (锁住整个表)。

行级共享锁（RS锁）

• 通常是通过select … from for update语句添加的，同时该方法也是我们用来手工锁定某些记录的主要方法。比如，当我们在查询某些记录的过程中，不希望其他用户对查询的记录进行更新操作，则可以发出这样的语句。当数据使用完毕以后，直接发出rollback命令将锁定解除。当表上添加了RS锁定以后，不允许其他事务对相同的表添加排他锁，但是允许其他的事务通过DML语句或lock命令锁定相同表里的其他数据行。

行级排他锁（RX锁）

• 当进行DML操作时会自动在被更新的表上添加RX锁，或者也可以通过执行lock命令显式的在表上添加RX锁。在该锁定模式下，允许其他的事务通过DML语句修改相同表里的其他数据行，或通过lock命令对相同表添加RX锁定，但是不允许其他事务对相同的表添加排他锁（X锁）。

共享行级排他锁（SRX锁）

• 通过lock table in share row exclusive mode命令添加SRX锁。该锁定模式比行级排他锁和共享锁的级别都要高，这时不能对相同的表进行DML操作，也不能添加共享锁。

下图列出产生锁定模式的SQL语句：

1585104938(1).jpg

事务隔离级别

• 设置事务隔离级别
  设置事务隔离级也可以保证一个事务的执行不受其他事务的干扰，但设置事务隔离级别会话中的所有SQL语句加默认的锁。

描述	说明
READ UNCOMMITTED	该级别不发出共享锁和排他锁。当使用该选项是，既允许在事务结束前更改数据内的数值，行也可以出现在数据中或从数据集消失。这是4个隔离级别中限制最小的级别。
READ COMMITTED	该级别是oracle默认的事务隔离级。它指定在读取数据时使用共享锁，但不要求在一个事务读取一条记录的间隙，其他事务不能对该记录进行更新。
REPETABLE READ	严格的查询锁，锁定查询中使用的所有数据，以避免其他用户更新这些数据，并要求在一个事务读取同一条记录的间隙，其他事务不能对该记录进行更新。
SERIALIZABLE	数据集（表）上的共享锁，直到该事务完成，才允许其他事务更新数据集或将记录插入到数据集。这是4个隔离级别中限制最高的级别，此并发级别比较低，只在必要时使用。

• 事务隔离级别允许不同类型的行为

隔离级别	脏数据	丢失更新	不可重复读	幻影数据
READ UNCOMMITTED	YES	YES	YES	YES
READ COMMITTED	NO	YES	YES	YES
REPETABLE READ	NO	NO	NO	YES
SERIALIZABLE	NO	NO	NO	NO

采用默认的READ COMMITTED隔离级别能保证两个事务使用一个UPDATE语句更新行，并且不基于以前检索的值进行更新时不会发生丢失更新的问题。但当两个事务检索相同的行，然后基于原检索的值对行进行更新时会发生丢失更新的问题。