1. 事务概述
事务是数据库管理系统(DBMS)中的一个重要概念。它定义了一组原子操作,这些操作要么全部执行成功,要么全部失败,没有中间状态。事务可以保证数据的一致性,确保数据库操作结果正确、可靠。
在MSSQL中,事务的执行原则可以概括为四个关键字:原子性、一致性、隔离性和持久性(ACID)。其中隔离性是本文的重点。
2. 事务隔离级别
在多个事务同时运行的情况下,事务之间会产生一系列问题,比如脏读、不可重复读、幻读等。这些问题和事务隔离级别密切相关。MSSQL定义了四个隔离级别,分别为未提交读(READ UNCOMMITTED)、已提交读(READ COMMITTED)、可重复读(REPEATABLE READ)和串行化(SERIALIZABLE)。不同的隔离级别对事务的影响不同。
2.1 未提交读(READ UNCOMMITTED)
未提交读是最低级别的隔离级别,在该级别下,所有事务都可以读取未提交的数据。即使某个事务已经修改了数据,但是还没有提交事务,其他的事务也可以看到这个未提交的数据。未提交读会造成严重的脏读问题。
下面的示例代码展示了未提交读的情况:
--Session 1
BEGIN TRANSACTION
UPDATE Account SET Balance = 500 WHERE Id = 1;
--Session 2
SELECT Balance FROM Account WHERE Id = 1;
--返回的结果为500,因为Session 1还没有提交事务
在该示例中,Session 2读取到了Session 1未提交的数据,这就是脏读的例子。
2.2 已提交读(READ COMMITTED)
已提交读是默认的隔离级别。它解决了未提交读的脏读问题,但是仍然会出现不可重复读和幻读问题。
在该级别下,事务只能读取已经提交的事务的数据。如果某个事务正在修改数据,则其他的事务必须等待修改操作完成并提交后,才能读取到修改后的数据。
在下面的示例中,Session 2必须等待Session 1提交事务后,才能读取到修改后的数据:
--Session 1
BEGIN TRANSACTION
UPDATE Account SET Balance = 500 WHERE Id = 1;
COMMIT TRANSACTION;
--Session 2
SELECT Balance FROM Account WHERE Id = 1;
--返回的结果为500
2.3 可重复读(REPEATABLE READ)
可重复读是解决不可重复读问题的隔离级别。在该级别下,事务会锁定所读取的行,直到事务结束。这样可以确保其他事务不能修改已经被锁定的行,保证了事务读取到的是一致性的数据。
下面的示例演示了可重复读的情况:
--Session 1
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
BEGIN TRANSACTION;
SELECT Balance FROM Account WHERE Id = 1;
--返回的结果为500
UPDATE Account SET Balance = Balance - 100 WHERE Id = 1;
SELECT Balance FROM Account WHERE Id = 1;
--返回的结果还是500
COMMIT TRANSACTION;
--Session 2
SELECT Balance FROM Account WHERE Id = 1;
--返回的结果为500,没有读取到Session 1修改后的数据
在该示例中,Session 1读取了数据,然后更新了这个数据并提交了事务。在Session 2中,尝试读取数据,但返回的还是更新前的数据,因为Session 1锁定了行,Session 2无法读取到Session 1的修改。
2.4 串行化(SERIALIZABLE)
串行化是MSSQL定义的最高级别的隔离级别。在该级别下,所有事务都执行顺序化,即事务之间是串行执行的。
在下面的示例中,Session 1和Session 2都试图更新同一个数据行,但是在串行化级别下,只会有一个事务执行成功,其他事务都会被回滚:
--Session 1
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE Account SET Balance = 300 WHERE Id = 1;
WAITFOR DELAY '00:00:05'; --等待5秒钟
COMMIT TRANSACTION;
--Session 2
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE Account SET Balance = 200 WHERE Id = 1;
--将被阻塞5秒钟
COMMIT TRANSACTION;
在该示例中,Session 1和Session 2都试图更新账户Id为1的数据行。Session 1先获取到锁,更新数据并提交事务。Session 2在获取锁时被阻塞5秒钟,直到Session 1事务完成并释放锁。在串行化级别下,即使Session 2更新后提交,也会被回滚,因为事务冲突。
3. 总结
不同的事务隔离级别对于保证数据库数据的一致性和可靠性有重要影响。在实际应用中,要根据业务需要选择合适的隔离级别。在选择的时候,需要考虑到数据的一致性和并发性之间的平衡,尽量避免出现脏读、不可重复读、幻读等问题。