事务隔离级别,分布式数据库ACID,CAP

网友投稿 782 2023-04-07

事务隔离级别,分布式数据库,ACID,CAP

事务隔离级别,分布式数据库,ACID,CAP

spring事务

数据库事务的四种特性

1:原子性:事务包含的所有操作要么全部成功,要么全部失败回滚;成功必须要完全应用到数据库,失败则不能对数据库产生影响;​2:一致性:事务执行前和执行后必须处于一致性状态,例:用户A和用户B的前加起来一共是5000; 无论AB用户之间是如何相互转换的,事务结束后两个用户的钱加起来还是5000,这就是事务的一致性。​3:隔离性:当多个用户并发访问数据库时,数据库为每一个用户开启的事务,不被其他事务的操作所干扰,多个并发事务之间要相互隔离;​4:持久性:一个事务一旦被提交了,那么对数据库中的数据的改变就是永久性的,即便在数据库系统遇到故障的情况下也不会丢失事物的操作。

ACID --->ACID是Atomic(原子性)Consistency(一致性)Isolation(隔离性)Durability(持久性)(mysql/***)

CAP --->CAP原则又称CAP定理,指的是在一个分布式系统中,一致性(Consistency)、可用性(Availability)、分区容错性(Partition tolerance)(manggoDB/redis)nosql

Consistency (一致性):​“all nodes see the same data at the same time”,即更新操作成功并返回客户端后,所有节点在同一时间的数据完全一致,这就是分布式的一致性。一致性的问题在并发系统中不可避免,对于客户端来说,一致性指的是并发访问时更新过的数据如何获取的问题。从服务端来看,则是更新如何复制分布到整个系统,以保证数据最终一致。​Availability (可用性):​可用性指“Reads and writes always succeed”,即服务一直可用,而且是正常响应时间。好的可用性主要是指系统能够很好的为用户服务,不出现用户操作失败或者访问超时等用户体验不好的情况。​Partition Tolerance (分区容错性):​即分布式系统在遇到某节点或网络分区故障的时候,仍然能够对外提供满足一致性或可用性的服务。​分区容错性要求能够使应用虽然是一个分布式系统,而看上去却好像是在一个可以运转正常的整体。比如现在的分布式系统中有某一个或者几个机器宕掉了,其他剩下的机器还能够正常运转满足系统需求,对于用户而言并没有什么体验上的影响。

一个分布式系统是不可能同时很好的满足三个特性

CA-单点集群 满足一致性可用性的系统 可扩展性不强

CP-满足一致性 分区容错 通常性能不高

AP-满足可用性 分区容错 对一致性要求低

zookeeper保证的是cp

eureka保证的是ap

脏读&不可重读&幻读

隔离性:当多个线程都开启事务来操作数据库中的数据时,数据库系统要进行隔离操作,以保证各个线程获取数据的准确性。 不考虑事务的隔离性,会产生的几种问题:01:脏读是指一个事务处理过程里读取了另一个未提交的事务中的数据,然后使用了这个数据;例:用户A向用户B转账100元,A通知B查看账户,B发现前确实已到账,而之后无论第二条SQL是否执行,只要该事务部提交,则所有操作都将回滚,当B再次查看账户时就会发现前其实并没有到账。​02:不可重复读不可重复读是指在一个事务内,多次读取同一个数据,在这个事务还没有结束 ,另一个事务也访问该同一数据,但是由于第二个事务的修改,那么第一个事务两次读取的数据可能不一样,因此称为不可重复读;即同一个事务中原始数据读取不可重复。 注:不可重复读和脏读的区别,脏读是某一个事务读取另一个事务未提交的脏数据; 不可重复读则是读取前一事务提​03:幻读:当事务不是独立执行时发生的一种现象,例如第一个事务对一个表中的数据进行修改,这种数据涉及到表中的全部数据行,同时,第二个事务也对这个表数据进行修改,这个修改是对表中新增/删除一条数据,那么操作第一个事务的用户发现表中的数据还没有修改的数据行,就好像发生了幻觉一样,这就是发生了幻读。注:幻读和不可重复读都读取另一条已经提交的事务,所不同的是不可重复读查询的都是同一数据项,而幻读针对的是一批数据整体。

数据库中提供的四种隔离级别

数据库提供的四种隔离级别:01:Read uncommitted(读未提交):最低级别,任何情况都会发生。02:Read Committed(读已提交):可避免脏读的发生。03:Repeatable read(可重复读):可避免脏读、不可重复读的发生。04:Serializable(串行化):避免脏读、不可重复读,幻读的发生。 注: 四种隔离级别最高:Seralizable级别,最低的是Read uncommitted级别; 级别越高,执行效率就越低; 隔离级别的设置只对当前链接有效,对JDBC操作数据库来说,一个Connection对象相当于一个链接,只对该Connection对象设置的隔离级别只对该connection对象有效,与其它链接connection对象无关。​01:Mysql的默认隔离级别是:可重复读:Repeatable read;02:***数据库中,只支持seralizable(串行化)级别和Read committed();默认的是Read committed级别;​​下面就四种隔离级别进行场景设计:​01: Read uncommitted 读未提交; 公司发工资了,领导把5000元打到singo的账号上,但是该事务并未提交,而singo正好去查看账户,发现工资已经到账,是5000元整,非常高兴。可是不幸的是,领导发现发给singo的工资金额不对,是2000元,于是迅速回滚了事务,修改金额后,将事务提交,最后singo实际的工资只有2000元,singo空欢喜一场。​02:Read committed 读已提交; singo拿着工资卡去消费,系统读取到卡里确实有2000元,而此时她的老婆也正好在网上转账,把singo工资卡的2000元转到另一账户,并在singo之前提交了事务,当singo扣款时,系统检查到singo的工资卡已经没有钱,扣款失败,singo十分纳闷,明明卡里有钱,为何......​03:Repeatable read 重复读 当singo拿着工资卡去消费时,一旦系统开始读取工资卡信息(即事务开始),singo的老婆就不可能对该记录进行修改,也就是singo的老婆不能在此时转账。​04:重复读可能出现幻读: singo的老婆工作在银行部门,她时常通过银行内部系统查看singo的信用卡消费记录。有一天,她正在查询到singo当月信用卡的总消费金额(select sum(amount) from transaction where month = 本月)为80元,而singo此时正好在外面胡吃海塞后在收银台买单,消费1000元,即新增了一条1000元的消费记录(insert transaction ... ),并提交了事务,随后singo的老婆将singo当月信用卡消费的明细打印到A4纸上,却发现消费总额为1080元,singo的老婆很诧异,以为出现了幻觉,幻读就这样产生了。

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