背景
我們?cè)趯?shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景中,經(jīng)常會(huì)遇到數(shù)據(jù)頻繁修改讀取的問(wèn)題。在同一時(shí)刻,不同的業(yè)務(wù)邏輯對(duì)同一個(gè)表數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,這種沖突很可能造成數(shù)據(jù)不可挽回的錯(cuò)亂,所以我們需要用事務(wù)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。
1. 事務(wù)的概念
事務(wù)必須服從ACID原則。ACID指的是原子性(atomicity)、一致性(consistency)、隔離性(isolation)和持久性(durability)。
通俗理解,事務(wù)其實(shí)就是一系列指令的集合。
原子性:操作這些指令時(shí),要么全部執(zhí)行成功,要么全部不執(zhí)行。只要其中一個(gè)指令執(zhí)行失敗,所有的指令都執(zhí)行失敗,數(shù)據(jù)進(jìn)行回滾,回到執(zhí)行指令前的數(shù)據(jù)狀態(tài)。
一致性:事務(wù)的執(zhí)行使數(shù)據(jù)從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)狀態(tài),但是對(duì)于整個(gè)數(shù)據(jù)的完整性保持穩(wěn)定。
隔離性:在該事務(wù)執(zhí)行的過(guò)程中,無(wú)論發(fā)生的任何數(shù)據(jù)的改變都應(yīng)該只存在于該事務(wù)之中,對(duì)外界不存在任何影響。只有在事務(wù)確定正確提交之后,才會(huì)顯示該事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)的改變。其他事務(wù)才能獲取到這些改變后的數(shù)據(jù)。
持久性:當(dāng)事務(wù)正確完成后,它對(duì)于數(shù)據(jù)的改變是永久性的。
2. 并發(fā)事務(wù)導(dǎo)致的問(wèn)題
在許多事務(wù)處理同一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí),如果沒(méi)有采取有效的隔離機(jī)制,那么并發(fā)處理數(shù)據(jù)時(shí),會(huì)帶來(lái)一些的問(wèn)題。
第一類(lèi)丟失更新:撤銷(xiāo)一個(gè)事務(wù)時(shí),把其他事務(wù)已提交的更新數(shù)據(jù)覆蓋。
小明去銀行柜臺(tái)存錢(qián),他的賬戶(hù)里原來(lái)的余額為100元,現(xiàn)在打算存入100元。在他存錢(qián)的過(guò)程中,銀行年費(fèi)扣了5元,余額只剩95元。突然他又想著這100元要用來(lái)請(qǐng)女朋友看電影吃飯,不打算存了。在他撤回存錢(qián)操作后,余額依然為他存錢(qián)之前的100元。所以那5塊錢(qián)到底扣了誰(shuí)的?
臟讀:一個(gè)事務(wù)讀取到另一個(gè)事務(wù)未提交的更新數(shù)據(jù)。
小明的銀行卡余額里有100元。現(xiàn)在他打算用手機(jī)點(diǎn)一個(gè)外賣(mài)飲料,需要付款10元。但是這個(gè)時(shí)候,他的女朋友看中了一件衣服95元,她正在使用小明的銀行卡付款。于是小明在付款的時(shí)候,程序后臺(tái)讀取到他的余額只有5塊錢(qián)了,根本不夠10元,所以系統(tǒng)拒絕了他的交易,告訴余額不足。但是小明的女朋友最后因?yàn)槊艽a錯(cuò)誤,無(wú)法進(jìn)行交易。小明非常郁悶,明明銀行卡里還有100元,怎么會(huì)余額不足呢?(他女朋友更郁悶。。。)
幻讀也叫虛讀:一個(gè)事務(wù)執(zhí)行兩次查詢(xún),第二次結(jié)果集包含第一次中沒(méi)有或某些行已經(jīng)被刪除的數(shù)據(jù),造成兩次結(jié)果不一致,只是另一個(gè)事務(wù)在這兩次查詢(xún)中間插入或刪除了數(shù)據(jù)造成的。
公司財(cái)務(wù)A在進(jìn)行員工薪資核算業(yè)務(wù),需要對(duì)小明的工資進(jìn)行計(jì)算并錄入系統(tǒng),必須查詢(xún)兩次明細(xì)信息,然后將后一次的明細(xì)信息計(jì)算總數(shù)出來(lái)。財(cái)務(wù)在第一次明細(xì)查詢(xún)時(shí),基本工資2000元,全勤獎(jiǎng)1000元,提成2000元,共計(jì)5000元。在進(jìn)行第二次計(jì)算時(shí),財(cái)務(wù)B突然接到通知,需要把下個(gè)月的節(jié)日福利也在這個(gè)月的工資中發(fā)放,每人100元。于是財(cái)務(wù)B在每個(gè)人的工資明細(xì)中又加了一條節(jié)日福利100元。而此時(shí)財(cái)務(wù)A獲得第二次查詢(xún)小明的工資明細(xì)后,發(fā)現(xiàn)工資明細(xì)變成了4條數(shù)據(jù),總數(shù)是5100元。兩次計(jì)算結(jié)果相差100元,財(cái)務(wù)A奇怪這多出來(lái)的一條明細(xì)100元是哪里來(lái)的呢?(都怪財(cái)務(wù)B不告訴A。。。)
不可重復(fù)讀:一個(gè)事務(wù)兩次讀取同一行的數(shù)據(jù),結(jié)果得到不同狀態(tài)的結(jié)果,中間正好另一個(gè)事務(wù)更新了該數(shù)據(jù),兩次結(jié)果相異,不可被信任。
小明在手機(jī)上購(gòu)買(mǎi)起購(gòu)價(jià)為1W元理財(cái)產(chǎn)品。系統(tǒng)首先要判斷他的余額夠不夠購(gòu)買(mǎi)理財(cái)產(chǎn)品,如果足夠再獲取當(dāng)前的余額,進(jìn)行申請(qǐng)。系統(tǒng)第一次讀取到小明的余額還剩1W元,剛好足夠購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品。但是這個(gè)時(shí)候剛好他女朋友又看中了一個(gè)包包5000元,這次密碼終于不會(huì)再錯(cuò)誤的女朋友毫不猶豫刷了小明的銀行卡買(mǎi)下了這個(gè)包包。但是這個(gè)系統(tǒng)剛好在進(jìn)行第二次確認(rèn),發(fā)現(xiàn)小明的余額上只有5000元,根本不夠購(gòu)買(mǎi)。于是系統(tǒng)很生氣,拒絕了小明的購(gòu)買(mǎi)行為,告訴他,你真是個(gè)騙子?。?!
第二類(lèi)丟失更新:是不可重復(fù)讀的特殊情況。如果兩個(gè)事物都讀取同一行,然后兩個(gè)都進(jìn)行寫(xiě)操作,并提交,第一個(gè)事物所做的改變就會(huì)丟失。
小明和女朋友一起去逛街。女朋友看中了一支口紅,(對(duì),女朋友就是用來(lái)表現(xiàn)買(mǎi)買(mǎi)買(mǎi)的)小明大方的掏出了自己的銀行卡,告訴女朋友:親愛(ài)的,隨便刷,隨便買(mǎi),我坐著等你。然后小明就坐在商城座椅上玩手機(jī),等著女朋友。這個(gè)時(shí)候,程序員的聊天群里有人推薦了一本書(shū),小明一看,哎呀,真是本好書(shū),還是限量發(fā)行呢,我一定更要買(mǎi)到。于是小明趕緊找到購(gòu)買(mǎi)渠道,進(jìn)行付款操作。而同時(shí),小明的女朋友也在不亦樂(lè)乎的買(mǎi)買(mǎi)買(mǎi),他們同時(shí)進(jìn)行了一筆交易操作,但是這個(gè)時(shí)候銀行系統(tǒng)出了問(wèn)題,當(dāng)他們都付款成功后,卻發(fā)現(xiàn),銀行只扣了小明的買(mǎi)書(shū)錢(qián),卻沒(méi)有扣去女朋友此時(shí)交易的錢(qián)。哈哈哈,小明真是太開(kāi)心了!