MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

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一、基礎(chǔ)概念

事務(wù)(Transaction)是指訪問并可能更新數(shù)據(jù)庫中各種數(shù)據(jù)項(xiàng)的一個(gè)程序執(zhí)行單元(unit)。事務(wù)通常由高級(jí)數(shù)據(jù)庫操縱語言或編程語言(如SQL,C++或Java)書寫的用戶程序的執(zhí)行所引起,并用形如begin transaction和end transaction語句(或函數(shù)調(diào)用)來界定。事務(wù)由事務(wù)開始(begin transaction)和事務(wù)結(jié)束(end transaction)之間執(zhí)行的全體操作組成。

acid即原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔離性(Isolation)、持久性(Durability),是數(shù)據(jù)庫事務(wù)正確執(zhí)行的四個(gè)基本要素。

一個(gè)支持事務(wù)(Transaction)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),必需要具acid特性,否則在事務(wù)過程(Transaction processing)當(dāng)中無法保證數(shù)據(jù)的正確性,交易過程極可能達(dá)不到交易方的要求。

1. 邏輯架構(gòu)和存儲(chǔ)引擎

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

圖片來源:https://blog.csdn.net/fuzhongmin05/article/details/70904190

如上圖所示,MySQL服務(wù)器邏輯架構(gòu)從上往下可以分為三層:

(1)第一層:處理客戶端連接、授權(quán)認(rèn)證等。

(2)第二層:服務(wù)器層,負(fù)責(zé)查詢語句的解析、優(yōu)化、緩存以及內(nèi)置函數(shù)的實(shí)現(xiàn)、存儲(chǔ)過程等。

(3)第三層:存儲(chǔ)引擎,負(fù)責(zé)MySQL中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和提取。MySQL中服務(wù)器層不管理事務(wù),事務(wù)是由存儲(chǔ)引擎實(shí)現(xiàn)的。MySQL支持事務(wù)的存儲(chǔ)引擎有InnoDB、NDB Cluster等,其中InnoDB的使用最為廣泛;其他存儲(chǔ)引擎不支持事務(wù),如MyIsam、Memory等。

如無特殊說明,后文中描述的內(nèi)容都是基于InnoDB。

2. 提交和回滾

典型的MySQL事務(wù)是如下操作的:

start transaction;
……  #一條或多條sql語句
commit;

其中start transaction標(biāo)識(shí)事務(wù)開始,commit提交事務(wù),將執(zhí)行結(jié)果寫入到數(shù)據(jù)庫。如果sql語句執(zhí)行出現(xiàn)問題,會(huì)調(diào)用rollback,回滾所有已經(jīng)執(zhí)行成功的sql語句。當(dāng)然,也可以在事務(wù)中直接使用rollback語句進(jìn)行回滾。

自動(dòng)提交

MySQL中默認(rèn)采用的是自動(dòng)提交(autocommit)模式,如下所示:

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

在自動(dòng)提交模式下,如果沒有start transaction顯式地開始一個(gè)事務(wù),那么每個(gè)sql語句都會(huì)被當(dāng)做一個(gè)事務(wù)執(zhí)行提交操作。

通過如下方式,可以關(guān)閉autocommit;需要注意的是,autocommit參數(shù)是針對連接的,在一個(gè)連接中修改了參數(shù),不會(huì)對其他連接產(chǎn)生影響。

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

如果關(guān)閉了autocommit,則所有的sql語句都在一個(gè)事務(wù)中,直到執(zhí)行了commit或rollback,該事務(wù)結(jié)束,同時(shí)開始了另外一個(gè)事務(wù)。

特殊操作

在MySQL中,存在一些特殊的命令,如果在事務(wù)中執(zhí)行了這些命令,會(huì)馬上強(qiáng)制執(zhí)行commit提交事務(wù);如DDL語句(create table/drop table/alter/table)、lock tables語句等等。

不過,常用的select、insert、update和delete命令,都不會(huì)強(qiáng)制提交事務(wù)。

3. ACID特性

ACID是衡量事務(wù)的四個(gè)特性:

  • 原子性(Atomicity,或稱不可分割性)
  • 一致性(Consistency)
  • 隔離性(Isolation)
  • 持久性(Durability)

按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),只有同時(shí)滿足ACID特性才是事務(wù);但是在各大數(shù)據(jù)庫廠商的實(shí)現(xiàn)中,真正滿足ACID的事務(wù)少之又少。例如MySQL的NDB Cluster事務(wù)不滿足持久性和隔離性;InnoDB默認(rèn)事務(wù)隔離級(jí)別是可重復(fù)讀,不滿足隔離性;Oracle默認(rèn)的事務(wù)隔離級(jí)別為READ COMMITTED,不滿足隔離性……因此與其說ACID是事務(wù)必須滿足的條件,不如說它們是衡量事務(wù)的四個(gè)維度。

下面將詳細(xì)介紹ACID特性及其實(shí)現(xiàn)原理;為了便于理解,介紹的順序不是嚴(yán)格按照A-C-I-D。

二、原子性

1. 定義

原子性是指一個(gè)事務(wù)是一個(gè)不可分割的工作單位,其中的操作要么都做,要么都不做;如果事務(wù)中一個(gè)sql語句執(zhí)行失敗,則已執(zhí)行的語句也必須回滾,數(shù)據(jù)庫退回到事務(wù)前的狀態(tài)。

2. 實(shí)現(xiàn)原理:undo log

在說明原子性原理之前,首先介紹一下MySQL的事務(wù)日志。MySQL的日志有很多種,如二進(jìn)制日志、錯(cuò)誤日志、查詢?nèi)罩?、慢查詢?nèi)罩镜?,此外InnoDB存儲(chǔ)引擎還提供了兩種事務(wù)日志:redo log(重做日志)和undo log(回滾日志)。其中redo log用于保證事務(wù)持久性;undo log則是事務(wù)原子性和隔離性實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

下面說回undo log。實(shí)現(xiàn)原子性的關(guān)鍵,是當(dāng)事務(wù)回滾時(shí)能夠撤銷所有已經(jīng)成功執(zhí)行的sql語句。InnoDB實(shí)現(xiàn)回滾,靠的是undo log:當(dāng)事務(wù)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修改時(shí),InnoDB會(huì)生成對應(yīng)的undo log;如果事務(wù)執(zhí)行失敗或調(diào)用了rollback,導(dǎo)致事務(wù)需要回滾,便可以利用undo log中的信息將數(shù)據(jù)回滾到修改之前的樣子。

undo log屬于邏輯日志,它記錄的是sql執(zhí)行相關(guān)的信息。當(dāng)發(fā)生回滾時(shí),InnoDB會(huì)根據(jù)undo log的內(nèi)容做與之前相反的工作:對于每個(gè)insert,回滾時(shí)會(huì)執(zhí)行delete;對于每個(gè)delete,回滾時(shí)會(huì)執(zhí)行insert;對于每個(gè)update,回滾時(shí)會(huì)執(zhí)行一個(gè)相反的update,把數(shù)據(jù)改回去。

以u(píng)pdate操作為例:當(dāng)事務(wù)執(zhí)行update時(shí),其生成的undo log中會(huì)包含被修改行的主鍵(以便知道修改了哪些行)、修改了哪些列、這些列在修改前后的值等信息,回滾時(shí)便可以使用這些信息將數(shù)據(jù)還原到update之前的狀態(tài)。

三、持久性

1. 定義

持久性是指事務(wù)一旦提交,它對數(shù)據(jù)庫的改變就應(yīng)該是永久性的。接下來的其他操作或故障不應(yīng)該對其有任何影響。

2. 實(shí)現(xiàn)原理:redo log

redo log和undo log都屬于InnoDB的事務(wù)日志。下面先聊一下redo log存在的背景。

InnoDB作為MySQL的存儲(chǔ)引擎,數(shù)據(jù)是存放在磁盤中的,但如果每次讀寫數(shù)據(jù)都需要磁盤IO,效率會(huì)很低。為此,InnoDB提供了緩存(Buffer Pool),Buffer Pool中包含了磁盤中部分?jǐn)?shù)據(jù)頁的映射,作為訪問數(shù)據(jù)庫的緩沖:當(dāng)從數(shù)據(jù)庫讀取數(shù)據(jù)時(shí),會(huì)首先從Buffer Pool中讀取,如果Buffer Pool中沒有,則從磁盤讀取后放入Buffer Pool;當(dāng)向數(shù)據(jù)庫寫入數(shù)據(jù)時(shí),會(huì)首先寫入Buffer Pool,Buffer Pool中修改的數(shù)據(jù)會(huì)定期刷新到磁盤中(這一過程稱為刷臟)。

Buffer Pool的使用大大提高了讀寫數(shù)據(jù)的效率,但是也帶了新的問題:如果MySQL宕機(jī),而此時(shí)Buffer Pool中修改的數(shù)據(jù)還沒有刷新到磁盤,就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失,事務(wù)的持久性無法保證。

于是,redo log被引入來解決這個(gè)問題:當(dāng)數(shù)據(jù)修改時(shí),除了修改Buffer Pool中的數(shù)據(jù),還會(huì)在redo log記錄這次操作;當(dāng)事務(wù)提交時(shí),會(huì)調(diào)用fsync接口對redo log進(jìn)行刷盤。如果MySQL宕機(jī),重啟時(shí)可以讀取redo log中的數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行恢復(fù)。redo log采用的是WAL(Write-ahead logging,預(yù)寫式日志),所有修改先寫入日志,再更新到Buffer Pool,保證了數(shù)據(jù)不會(huì)因MySQL宕機(jī)而丟失,從而滿足了持久性要求。

既然redo log也需要在事務(wù)提交時(shí)將日志寫入磁盤,為什么它比直接將Buffer Pool中修改的數(shù)據(jù)寫入磁盤(即刷臟)要快呢?主要有以下兩方面的原因:

(1)刷臟是隨機(jī)IO,因?yàn)槊看涡薷牡臄?shù)據(jù)位置隨機(jī),但寫redo log是追加操作,屬于順序IO。

(2)刷臟是以數(shù)據(jù)頁(Page)為單位的,MySQL默認(rèn)頁大小是16KB,一個(gè)Page上一個(gè)小修改都要整頁寫入;而redo log中只包含真正需要寫入的部分,無效IO大大減少。

3. redo log與binlog

我們知道,在MySQL中還存在binlog(二進(jìn)制日志)也可以記錄寫操作并用于數(shù)據(jù)的恢復(fù),但二者是有著根本的不同的:

(1)作用不同:redo log是用于crash recovery的,保證MySQL宕機(jī)也不會(huì)影響持久性;binlog是用于point-in-time recovery的,保證服務(wù)器可以基于時(shí)間點(diǎn)恢復(fù)數(shù)據(jù),此外binlog還用于主從復(fù)制。

(2)層次不同:redo log是InnoDB存儲(chǔ)引擎實(shí)現(xiàn)的,而binlog是MySQL的服務(wù)器層(可以參考文章前面對MySQL邏輯架構(gòu)的介紹)實(shí)現(xiàn)的,同時(shí)支持InnoDB和其他存儲(chǔ)引擎。

(3)內(nèi)容不同:redo log是物理日志,內(nèi)容基于磁盤的Page;binlog的內(nèi)容是二進(jìn)制的,根據(jù)binlog_format參數(shù)的不同,可能基于sql語句、基于數(shù)據(jù)本身或者二者的混合。

(4)寫入時(shí)機(jī)不同:binlog在事務(wù)提交時(shí)寫入;redo log的寫入時(shí)機(jī)相對多元:

  • 前面曾提到:當(dāng)事務(wù)提交時(shí)會(huì)調(diào)用fsync對redo log進(jìn)行刷盤;這是默認(rèn)情況下的策略,修改innodb_flush_log_at_trx_commit參數(shù)可以改變該策略,但事務(wù)的持久性將無法保證。
  • 除了事務(wù)提交時(shí),還有其他刷盤時(shí)機(jī):如master thread每秒刷盤一次redo log等,這樣的好處是不一定要等到commit時(shí)刷盤,commit速度大大加快。

四、隔離性

1. 定義

與原子性、持久性側(cè)重于研究事務(wù)本身不同,隔離性研究的是不同事務(wù)之間的相互影響。隔離性是指,事務(wù)內(nèi)部的操作與其他事務(wù)是隔離的,并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事務(wù)之間不能互相干擾。嚴(yán)格的隔離性,對應(yīng)了事務(wù)隔離級(jí)別中的Serializable (可串行化),但實(shí)際應(yīng)用中出于性能方面的考慮很少會(huì)使用可串行化。

隔離性追求的是并發(fā)情形下事務(wù)之間互不干擾。簡單起見,我們僅考慮最簡單的讀操作和寫操作(暫時(shí)不考慮帶鎖讀等特殊操作),那么隔離性的探討,主要可以分為兩個(gè)方面:

  • (一個(gè)事務(wù))寫操作對(另一個(gè)事務(wù))寫操作的影響:鎖機(jī)制保證隔離性
  • (一個(gè)事務(wù))寫操作對(另一個(gè)事務(wù))讀操作的影響:MVCC保證隔離性

2. 鎖機(jī)制

首先來看兩個(gè)事務(wù)的寫操作之間的相互影響。隔離性要求同一時(shí)刻只能有一個(gè)事務(wù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行寫操作,InnoDB通過鎖機(jī)制來保證這一點(diǎn)。

鎖機(jī)制的基本原理可以概括為:事務(wù)在修改數(shù)據(jù)之前,需要先獲得相應(yīng)的鎖;獲得鎖之后,事務(wù)便可以修改數(shù)據(jù);該事務(wù)操作期間,這部分?jǐn)?shù)據(jù)是鎖定的,其他事務(wù)如果需要修改數(shù)據(jù),需要等待當(dāng)前事務(wù)提交或回滾后釋放鎖。

行鎖與表鎖

按照粒度,鎖可以分為表鎖、行鎖以及其他位于二者之間的鎖。表鎖在操作數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)鎖定整張表,并發(fā)性能較差;行鎖則只鎖定需要操作的數(shù)據(jù),并發(fā)性能好。但是由于加鎖本身需要消耗資源(獲得鎖、檢查鎖、釋放鎖等都需要消耗資源),因此在鎖定數(shù)據(jù)較多情況下使用表鎖可以節(jié)省大量資源。MySQL中不同的存儲(chǔ)引擎支持的鎖是不一樣的,例如MyIsam只支持表鎖,而InnoDB同時(shí)支持表鎖和行鎖,且出于性能考慮,絕大多數(shù)情況下使用的都是行鎖。

如何查看鎖信息

有多種方法可以查看InnoDB中鎖的情況,例如:

select * from information_schema.innodb_locks; #鎖的概況
show engine innodb status; #InnoDB整體狀態(tài),其中包括鎖的情況

下面來看一個(gè)例子:

#在事務(wù)A中執(zhí)行:
start transaction;
update account SET balance = 1000 where id = 1;
#在事務(wù)B中執(zhí)行:
start transaction;
update account SET balance = 2000 where id = 1;

此時(shí)查看鎖的情況:

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

show engine innodb status查看鎖相關(guān)的部分:

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

通過上述命令可以查看事務(wù)24052和24053占用鎖的情況;其中l(wèi)ock_type為RECORD,代表鎖為行鎖(記錄鎖);lock_mode為X,代表排它鎖(寫鎖)。

除了排它鎖(寫鎖)之外,MySQL中還有共享鎖(讀鎖)的概念。由于本文重點(diǎn)是MySQL事務(wù)的實(shí)現(xiàn)原理,因此對鎖的介紹到此為止,后續(xù)會(huì)專門寫文章分析MySQL中不同鎖的區(qū)別、使用場景等,歡迎關(guān)注。

介紹完寫操作之間的相互影響,下面討論寫操作對讀操作的影響。

3. 臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀

首先來看并發(fā)情況下,讀操作可能存在的三類問題:

(1)臟讀:當(dāng)前事務(wù)(A)中可以讀到其他事務(wù)(B)未提交的數(shù)據(jù)(臟數(shù)據(jù)),這種現(xiàn)象是臟讀。舉例如下(以賬戶余額表為例):

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(2)不可重復(fù)讀:在事務(wù)A中先后兩次讀取同一個(gè)數(shù)據(jù),兩次讀取的結(jié)果不一樣,這種現(xiàn)象稱為不可重復(fù)讀。臟讀與不可重復(fù)讀的區(qū)別在于:前者讀到的是其他事務(wù)未提交的數(shù)據(jù),后者讀到的是其他事務(wù)已提交的數(shù)據(jù)。舉例如下:

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

(3)幻讀:在事務(wù)A中按照某個(gè)條件先后兩次查詢數(shù)據(jù)庫,兩次查詢結(jié)果的條數(shù)不同,這種現(xiàn)象稱為幻讀。不可重復(fù)讀與幻讀的區(qū)別可以通俗的理解為:前者是數(shù)據(jù)變了,后者是數(shù)據(jù)的行數(shù)變了。舉例如下:

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4. 事務(wù)隔離級(jí)別

SQL標(biāo)準(zhǔn)中定義了四種隔離級(jí)別,并規(guī)定了每種隔離級(jí)別下上述幾個(gè)問題是否存在。一般來說,隔離級(jí)別越低,系統(tǒng)開銷越低,可支持的并發(fā)越高,但隔離性也越差。隔離級(jí)別與讀問題的關(guān)系如下:

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

在實(shí)際應(yīng)用中,讀未提交在并發(fā)時(shí)會(huì)導(dǎo)致很多問題,而性能相對于其他隔離級(jí)別提高卻很有限,因此使用較少。可串行化強(qiáng)制事務(wù)串行,并發(fā)效率很低,只有當(dāng)對數(shù)據(jù)一致性要求極高且可以接受沒有并發(fā)時(shí)使用,因此使用也較少。因此在大多數(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,默認(rèn)的隔離級(jí)別是讀已提交(如Oracle)可重復(fù)讀(后文簡稱RR)。

可以通過如下兩個(gè)命令分別查看全局隔離級(jí)別和本次會(huì)話的隔離級(jí)別:

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

InnoDB默認(rèn)的隔離級(jí)別是RR,后文會(huì)重點(diǎn)介紹RR。需要注意的是,在SQL標(biāo)準(zhǔn)中,RR是無法避免幻讀問題的,但是InnoDB實(shí)現(xiàn)的RR避免了幻讀問題。

5. MVCC

RR解決臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀等問題,使用的是MVCC:MVCC全稱Multi-Version Concurrency Control,即多版本的并發(fā)控制協(xié)議。下面的例子很好的體現(xiàn)了MVCC的特點(diǎn):在同一時(shí)刻,不同的事務(wù)讀取到的數(shù)據(jù)可能是不同的(即多版本)——在T5時(shí)刻,事務(wù)A和事務(wù)C可以讀取到不同版本的數(shù)據(jù)。

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

MVCC最大的優(yōu)點(diǎn)是讀不加鎖,因此讀寫不沖突,并發(fā)性能好。InnoDB實(shí)現(xiàn)MVCC,多個(gè)版本的數(shù)據(jù)可以共存,主要是依靠數(shù)據(jù)的隱藏列(也可以稱之為標(biāo)記位)和undo log。其中數(shù)據(jù)的隱藏列包括了該行數(shù)據(jù)的版本號(hào)、刪除時(shí)間、指向undo log的指針等等;當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí),MySQL可以通過隱藏列判斷是否需要回滾并找到回滾需要的undo log,從而實(shí)現(xiàn)MVCC;隱藏列的詳細(xì)格式不再展開。

下面結(jié)合前文提到的幾個(gè)問題分別說明。

(1)臟讀

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

當(dāng)事務(wù)A在T3時(shí)間節(jié)點(diǎn)讀取zhangsan的余額時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)已被其他事務(wù)修改,且狀態(tài)為未提交。此時(shí)事務(wù)A讀取最新數(shù)據(jù)后,根據(jù)數(shù)據(jù)的undo log執(zhí)行回滾操作,得到事務(wù)B修改前的數(shù)據(jù),從而避免了臟讀。

(2)不可重復(fù)讀

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

當(dāng)事務(wù)A在T2節(jié)點(diǎn)第一次讀取數(shù)據(jù)時(shí),會(huì)記錄該數(shù)據(jù)的版本號(hào)(數(shù)據(jù)的版本號(hào)是以row為單位記錄的),假設(shè)版本號(hào)為1;當(dāng)事務(wù)B提交時(shí),該行記錄的版本號(hào)增加,假設(shè)版本號(hào)為2;當(dāng)事務(wù)A在T5再一次讀取數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的版本號(hào)(2)大于第一次讀取時(shí)記錄的版本號(hào)(1),因此會(huì)根據(jù)undo log執(zhí)行回滾操作,得到版本號(hào)為1時(shí)的數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)讀。

(3)幻讀

InnoDB實(shí)現(xiàn)的RR通過next-key lock機(jī)制避免了幻讀現(xiàn)象。

next-key lock是行鎖的一種,實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于record lock(記錄鎖) + gap lock(間隙鎖);其特點(diǎn)是不僅會(huì)鎖住記錄本身(record lock的功能),還會(huì)鎖定一個(gè)范圍(gap lock的功能)。當(dāng)然,這里我們討論的是不加鎖讀:此時(shí)的next-key lock并不是真的加鎖,只是為讀取的數(shù)據(jù)增加了標(biāo)記(標(biāo)記內(nèi)容包括數(shù)據(jù)的版本號(hào)等);準(zhǔn)確起見姑且稱之為類next-key lock機(jī)制。還是以前面的例子來說明:

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

當(dāng)事務(wù)A在T2節(jié)點(diǎn)第一次讀取0<id<5數(shù)據(jù)時(shí),標(biāo)記的不只是id=1的數(shù)據(jù),而是將范圍(0,5)進(jìn)行了標(biāo)記,這樣當(dāng)T5時(shí)刻再次讀取0<id<5數(shù)據(jù)時(shí),便可以發(fā)現(xiàn)id=2的數(shù)據(jù)比之前標(biāo)記的版本號(hào)更高,此時(shí)再結(jié)合undo log執(zhí)行回滾操作,避免了幻讀。

6. 總結(jié)

概括來說,InnoDB實(shí)現(xiàn)的RR,通過鎖機(jī)制、數(shù)據(jù)的隱藏列、undo log和類next-key lock,實(shí)現(xiàn)了一定程度的隔離性,可以滿足大多數(shù)場景的需要。不過需要說明的是,RR雖然避免了幻讀問題,但是畢竟不是Serializable,不能保證完全的隔離,下面是一個(gè)例子,大家可以自己驗(yàn)證一下。

MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么

五、一致性

1. 基本概念

一致性是指事務(wù)執(zhí)行結(jié)束后,數(shù)據(jù)庫的完整性約束沒有被破壞,事務(wù)執(zhí)行的前后都是合法的數(shù)據(jù)狀態(tài)。數(shù)據(jù)庫的完整性約束包括但不限于:實(shí)體完整性(如行的主鍵存在且唯一)、列完整性(如字段的類型、大小、長度要符合要求)、外鍵約束、用戶自定義完整性(如轉(zhuǎn)賬前后,兩個(gè)賬戶余額的和應(yīng)該不變)。

2. 實(shí)現(xiàn)

可以說,一致性是事務(wù)追求的最終目標(biāo):前面提到的原子性、持久性和隔離性,都是為了保證數(shù)據(jù)庫狀態(tài)的一致性。此外,除了數(shù)據(jù)庫層面的保障,一致性的實(shí)現(xiàn)也需要應(yīng)用層面進(jìn)行保障。

實(shí)現(xiàn)一致性的措施包括:

  • 保證原子性、持久性和隔離性,如果這些特性無法保證,事務(wù)的一致性也無法保證
  • 數(shù)據(jù)庫本身提供保障,例如不允許向整形列插入字符串值、字符串長度不能超過列的限制等
  • 應(yīng)用層面進(jìn)行保障,例如如果轉(zhuǎn)賬操作只扣除轉(zhuǎn)賬者的余額,而沒有增加接收者的余額,無論數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的多么完美,也無法保證狀態(tài)的一致

六、總結(jié)

下面總結(jié)一下ACID特性及其實(shí)現(xiàn)原理:

  • 原子性:語句要么全執(zhí)行,要么全不執(zhí)行,是事務(wù)最核心的特性,事務(wù)本身就是以原子性來定義的;實(shí)現(xiàn)主要基于undo log

  • 持久性:保證事務(wù)提交后不會(huì)因?yàn)殄礄C(jī)等原因?qū)е聰?shù)據(jù)丟失;實(shí)現(xiàn)主要基于redo log

  • 隔離性:保證事務(wù)執(zhí)行盡可能不受其他事務(wù)影響;InnoDB默認(rèn)的隔離級(jí)別是RR,RR的實(shí)現(xiàn)主要基于鎖機(jī)制、數(shù)據(jù)的隱藏列、undo log和類next-key lock機(jī)制
  • 一致性:事務(wù)追求的最終目標(biāo),一致性的實(shí)現(xiàn)既需要數(shù)據(jù)庫層面的保障,也需要應(yīng)用層面的保

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文章名稱:MySQL事務(wù)中的ACID特性是什么
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