一．什么是事務(wù)
事務(wù)是應(yīng)用程序中一系列嚴(yán)密的操作，所有操作必須成功完成，否則在每個(gè)操作中所作的所有更改都會(huì)被撤消。也就是事務(wù)具有原子性，一個(gè)事務(wù)中的一系列的操作要么全部成功，要么一個(gè)都不做。
事務(wù)的結(jié)束有兩種，當(dāng)事務(wù)中的所以步驟全部成功執(zhí)行時(shí)，事務(wù)提交。如果其中一個(gè)步驟失敗，將發(fā)生回滾操作，撤消撤消之前到事務(wù)開(kāi)始時(shí)的所以操作。
二．事務(wù)的 ACID
事務(wù)具有四個(gè)特征：原子性（ Atomicity ）、一致性（ Consistency ）、隔離性（ Isolation ）和持續(xù)性（ Durability ）。這四個(gè)特性簡(jiǎn)稱為 ACID 特性。
1 、原子性
事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯工作單位，事務(wù)中包含的各操作要么都做，要么都不做
2 、一致性
事
務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是使數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致性狀態(tài)變到另一個(gè)一致性狀態(tài)。因此當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)只包含成功事務(wù)提交的結(jié)果時(shí)，就說(shuō)數(shù)據(jù)庫(kù)處于一致性狀態(tài)。如果數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
運(yùn)行中發(fā)生故障，有些事務(wù)尚未完成就被迫中斷，這些未完成事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所做的修改有一部分已寫入物理數(shù)據(jù)庫(kù)，這時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)就處于一種不正確的狀態(tài)，或者說(shuō)是
不一致的狀態(tài)。
3 、隔離性
一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行不能其它事務(wù)干擾。即一個(gè)事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對(duì)其它并發(fā)事務(wù)是隔離的，并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事務(wù)之間不能互相干擾。
4 、持續(xù)性
也稱永久性，指一個(gè)事務(wù)一旦提交，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)的改變就應(yīng)該是永久性的。接下來(lái)的其它操作或故障不應(yīng)該對(duì)其執(zhí)行結(jié)果有任何影響。
數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)必須維護(hù)事務(wù)的以下特性 ( 簡(jiǎn)稱 ACID) ：
原子性 (Atomicity)
一致性 (Consistency)
隔離性 (Isolation)
持久性 (Durability)
原子性 (Atomicity)
事務(wù)中的所有操作要么全部執(zhí)行，要么都不執(zhí)行；
如果事務(wù)沒(méi)有原子性的保證，那么在發(fā)生系統(tǒng)
故障的情況下，數(shù)據(jù)庫(kù)就有可能處于不一致?tīng)?
態(tài)。
原子性 (Atomicity)
如果故障發(fā)生在 write(A) 和 read(B) 之間，則將有可能造成帳戶 A
的余額已經(jīng)減去 50 元錢，而帳戶 B 的余額卻沒(méi)有改變，憑空就少了 50
元錢。值得注意的是，即使沒(méi)有故障發(fā)生，系統(tǒng)在某一時(shí)刻也會(huì)處于不一致?tīng)顟B(tài)。原子性的要求就是這種不一致?tīng)顟B(tài)除了在事務(wù)執(zhí)行當(dāng)中出現(xiàn)外，在其他任何時(shí)刻都
是不可見(jiàn)的。保證原子性是 DBMS 的責(zé)任：即事務(wù)管理器和恢復(fù)管理器的責(zé)任。
一致性 (Consistency)
主要強(qiáng)調(diào)的是，如果在執(zhí)行事務(wù)之前數(shù)據(jù)庫(kù)是一致的，那么在執(zhí)行事務(wù)之后數(shù)據(jù)庫(kù)也還是一
致的；所謂一致性簡(jiǎn)單地說(shuō)就是數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的完整性，包括它們的正確性。對(duì)于圖中的事務(wù)
Ti 來(lái)說(shuō)，一致性要求就是事務(wù)的執(zhí)行不改變帳戶 A 和帳戶 B
的和。否則的話事務(wù)就會(huì)創(chuàng)造或銷毀錢！單個(gè)事務(wù)的一致性是由對(duì)該事務(wù)進(jìn)行編鍵的應(yīng)用程序員的責(zé)任，但是在某些情況下利用 DBMS 中完整性約束 (
如觸發(fā)器 ) 的自動(dòng)檢查功能有助于一致性的維護(hù)。
隔離性 (Isolation)
即使多個(gè)事務(wù)并發(fā)（同時(shí)）執(zhí)行，每個(gè)事務(wù)都感覺(jué)不到系統(tǒng)中有其他的事務(wù)在執(zhí)行，因而也
就能保證數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性；事情的起因 : 即使每個(gè)事務(wù)都能保持一致性和原子性，但如果幾個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行，且訪問(wèn)相同的數(shù)據(jù)項(xiàng)，則它們的操作會(huì)以人們所不希望的某種方式交叉執(zhí)行，結(jié)果導(dǎo)致不一致的狀態(tài)！訪問(wèn)相同數(shù)據(jù)項(xiàng)的兩個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行
解決辦法 :
如果幾個(gè)事務(wù)要訪問(wèn)相同的數(shù)據(jù)項(xiàng)，為了保證數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性，可以讓這幾個(gè)事務(wù)：
① 串行執(zhí)行：即一個(gè)接著一個(gè)地執(zhí)行事務(wù)；
② 并發(fā)執(zhí)行：即同時(shí)執(zhí)行多個(gè)事務(wù)，但用并發(fā)控制機(jī)制來(lái)解決不同事務(wù)間的相互影響。隔離性的保證 :
事務(wù)的隔離性能夠確保事務(wù)并發(fā)執(zhí)行后的系統(tǒng)狀態(tài)與這些事務(wù)按某種次序串行執(zhí)行后的狀態(tài)是等價(jià)的。
保證隔離性也是 DBMS 的責(zé)任：即并發(fā)控制管理器的責(zé)任。
持久性 (Durability)
事務(wù)成功執(zhí)行后它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改是永久的，即使系統(tǒng)出現(xiàn)故障也不受影響。
持久性的含義是說(shuō)：一旦事務(wù)成功執(zhí)行之后，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新是永久的。可以用以下兩種
方式中的任何一種來(lái)達(dá)到持久性的目的：
以犧牲應(yīng)用系統(tǒng)的性能為代價(jià)
以多占用磁盤空間為代價(jià)
以犧牲應(yīng)用系統(tǒng)的性能為代價(jià)：要求事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)所做的更新在事務(wù)結(jié)束前已經(jīng)寫入磁盤；以
多占用磁盤空間為代價(jià)：要求事務(wù)已經(jīng)執(zhí)行的和已寫到磁盤的、對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新的信息是充分的（例如，數(shù)據(jù)庫(kù)日志的信息就足夠的多），使得 DBMS
在系統(tǒng)出現(xiàn)故障后重新啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，能夠 ( 根據(jù)日志 ) 重新構(gòu)造更新。保證持久性也是 DBMS 的責(zé)任：即恢復(fù)
管理器的責(zé)任。
事物的狀態(tài)有如下幾種：
⑴ 中止事務(wù)：執(zhí)行中發(fā)生故障、不能執(zhí)行完成的
事務(wù)；
⑵ 事務(wù)回滾：將中止事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新撤消
掉；
⑶ 已提交事務(wù)：成功執(zhí)行完成的事務(wù)。
系統(tǒng)的恢復(fù)步驟是：
1 、反向掃描文件日志（即從最后向前掃描日志文件），查找該事務(wù)
的更新操作。
2 、對(duì)該事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作。即將日志記錄 “ 更新前的值 ” 寫
入數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣，如果記錄中是插入操作，則相當(dāng)于做刪除操
作；若記錄中是刪除操作，則做插入操作；若是修改操作，則相
當(dāng)于用修改前的值代替修改后的值。
3 、繼續(xù)反向掃描日志文件，查找該事務(wù)的其他更新操作，并做和 2
一樣的同樣處理。
4 、如此處理下去，直至讀到此事務(wù)的開(kāi)始標(biāo)記，事務(wù)的故障恢復(fù)就
完成了。
事務(wù)的隔離級(jí)別
隔離級(jí)別定義了事務(wù)與事務(wù)之間的隔離程度。
隔離級(jí)別與并發(fā)性是互為矛盾的：隔離程度越高，數(shù)據(jù)庫(kù)的并發(fā)性越差；隔離程度越低，數(shù)
據(jù)庫(kù)的并發(fā)性越好。
ANSI/ISO SQL92 標(biāo)準(zhǔn)定義了一些數(shù)據(jù)庫(kù)操作的隔離級(jí)別
未提交讀（ read uncommitted ）
提交讀（ read committed ）
重復(fù)讀（ repeatable read ）
串行讀（ serializable ）
隔離級(jí)別的效果更新丟失（ lost update ）：當(dāng)系統(tǒng)允許兩個(gè)事務(wù)同時(shí)更新同一數(shù)據(jù)是，發(fā)生更新丟失。臟讀（ dirty read ）：當(dāng)一個(gè)事務(wù)讀取另一個(gè)事務(wù)尚未提交的修改時(shí)，產(chǎn)生臟讀。
不可重復(fù)讀取（ nonrepeatableread ）：同一查詢?cè)谕皇聞?wù)中多次進(jìn)行，由于其他提交事務(wù)所做的修改或刪除，每次返回不同的結(jié)果集，此時(shí)發(fā)生不可重復(fù)讀取。
幻像（ phantom read ）：同一查詢?cè)谕皇聞?wù)中多次進(jìn)行，由于其他提交事務(wù)所做的插入操作，每次返回不同的結(jié)果集，此時(shí)發(fā)生幻像讀。