数据库原理之事务（二）

　　本文主要分析数据库并发控制的一系列问题。事务是并发控制的基本单位，保证事务ACID的特性是事务处理的重要任务，而并发操作有可能会破坏其ACID特性。

　　一个数据库可能拥有多个访问客户端，这些客户端都可以并发方式访问数据库。数据库中的相同数据可能同时被多个事务访问，如果没有采取必要的隔离措施，就会导致各种并发问题，破坏数据的完整性。这些问题可以归结为5类，包括三类数据读问题（脏读、幻象读和不可重复读）以及两类数据更新问题（第一类丢失更新和第二类丢失更新）。下面，我们分别通过实例讲解引发问题的场景。

一、数据读取问题

1、脏读（Dirty Read）

　　首先用一个例子来说，有这样一个笑话：一个结巴在饮料店柜台前转悠，老板很热情地迎上来：“喝一瓶？”，结巴连忙说：“我…喝…喝…”，老板麻利地打开易拉罐递给结巴，结巴终于憋出了他的那句话：“我…喝…喝…喝不起啊！”。在这个笑话中，饮料店老板就对结巴进行了脏读。

　　读“脏”数据是指事务A修改某一数据，并将其写回磁盘，事务B读取同一数据后，A由于某种原因被除撤消，而此时A把已修改过的数据又恢复原值，B读到的数据与数据库的数据不一致，则B读到的数据就为“脏”数据，即无效的数据。

　　以存取款为例，来看看脏读的过程：

　　在这个场景中，B希望取款500元而后又撤销了动作，而A往相同的账户中转账100元，就因为A事务读取了B事务尚未提交的数据，因而造成账户白白丢失了500元。

2、不可重复读（Unrepeatable Read）

　　不可重复读是指A事务读取了B事务已经提交的更改数据。假设A在取款事务的过程中，B往该账户转账100元，A两次读取账户的余额发生不一致：

　　在这个场景中，同一事务的T4时间点和T7时间点读取账户存款余额不一样。

3、幻象读（Phantom Read）

　　A事务读取B事务提交的新增数据，这时A事务将出现幻象读的问题。幻象读一般发生在计算统计数据的事务中，举一个例子，假设银行系统在同一个事务中，两次统计存款账户的总金额，在两次统计过程中，刚好新增了一个存款账户，并存入100元，这时，两次统计的总金额将不一致：

　　如果新增数据刚好满足事务的查询条件，这个新数据就进入了事务的视野，因而产生了两个统计不一致的情况。 
　　幻象读和不可重复读是两个容易混淆的概念，前者是指读到了其它已经提交事务的新增数据，而后者是指读到了已经提交事务的更改数据（更改或删除），为了避免这两种情况，采取的对策是不同的，防止读取到更改数据，只需要对操作的数据添加行级锁，阻止操作中的数据发生变化，而防止读取到新增数据，则往往需要添加表级锁——将整个表锁定，防止新增数据。

二、数据写入问题

1、第一类丢失更新

　　A事务撤销时，把已经提交的B事务的更新数据覆盖了。这种错误可能造成很严重的问题，通过下面的账户取款转账就可以看出来：

　　在这个场景中，A事务在撤销时，“不小心”将B事务已经转入账户的金额给抹去了。

2、第二类丢失更新 
　　A事务覆盖B事务已经提交的数据，造成B事务所做操作丢失：

　　在这个例子里，由于支票转账事务覆盖了取款事务对存款余额所做的更新，导致银行最后损失了100元，相反如果转账事务先提交，那么用户账户将损失100元。