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java数据库面试题-解释数据库中的事务及其隔离级别

来源:图灵教育
时间:2024-08-18 13:14:55

什么是事务?

事务(Transaction)是数据库操作中的一个基本概念,指的是一组操作,要么全部成功,要么全部失败。这组操作被当作一个整体来执行,中间不会被打断。

事务的四大特性(ACID)

  1. 原子性(Atomicity):事务中的所有操作要么全部完成,要么全部不完成,不会出现部分完成的情况。
  2. 一致性(Consistency):事务执行前后,数据库的状态必须保持一致。
  3. 隔离性(Isolation):一个事务的操作对其他事务是隔离的,互不影响。
  4. 持久性(Durability):一旦事务提交,数据的修改将永久保存,即使系统崩溃也不会丢失。

事务的隔离级别

隔离级别是指在并发环境下,一个事务与另一个事务之间的隔离程度。不同的隔离级别会影响系统性能和数据一致性。SQL标准定义了四种隔离级别:

  1. 读未提交(Read Uncommitted)

    • 特点:一个事务可以读取另一个未提交事务的数据。
    • 问题:可能会导致“脏读”(Dirty Read),即读取到未提交的数据,如果这个数据被回滚,将导致数据不一致。
    • 性能:最高,因为几乎没有隔离。
  2. 读已提交(Read Committed)

    • 特点:一个事务只能读取另一个已提交事务的数据。
    • 问题:避免了脏读,但可能会出现“不可重复读”(Non-repeatable Read),即在同一个事务中读取到不同的数据。
    • 性能:较高,适合大多数应用。
  3. 可重复读(Repeatable Read)

    • 特点:在同一个事务中,多次读取同一数据,结果是一致的。
    • 问题:避免了脏读和不可重复读,但可能会出现“幻读”(Phantom Read),即在同一个事务中,新增或删除数据导致结果不一致。
    • 性能:稍低于读已提交,但提供更高的隔离性。
  4. 可串行化(Serializable)

    • 特点:最高级别的隔离,事务完全串行化执行,相当于加锁。
    • 问题:避免了脏读、不可重复读和幻读,但性能最差,因为事务需要等待锁释放。
    • 性能:最低,因为并发性几乎被完全限制。

举个例子

想象你在银行的账户操作:

  1. 读未提交:你还在转账操作,另一人已经能看到你账户的变化,但你最后可能取消转账。
  2. 读已提交:你转账完成后,另一人才看到你账户的变化。
  3. 可重复读:你在操作过程中,账户的余额在整个操作期间保持一致,不会因他人操作而改变。
  4. 可串行化:一个人操作账户时,其他人只能等操作完成后再进行操作。

总结

事务是保证数据库操作一致性的基本单位,通过设置不同的隔离级别,可以在性能和数据一致性之间找到平衡。选择适合的隔离级别,可以有效避免并发问题,同时保证系统性能。