事务（Transaction）是由一组数据库操作序列组成的逻辑单元，这些操作要么全部成功执行（提交），要么全部无效（回滚）。核心目标是保证数据从一种一致状态转换到另一种一致状态。

 

“事务”（Transaction）作为数据库中的概念，最早是在 20世纪70年代 随着数据库管理系统（DBMS）的发展逐步明确提出的，尤其是在关系型数据库理论建立之后。

事务的提出历史简要回顾：

1. 关系数据库的起源（1970）

• 1970年：IBM 的 E.F. Codd 发表著名论文《A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks》。

• 该论文确立了关系数据库的基本理论，为事务概念的提出打下基础。

 2. 事务模型的正式出现（1970年代中后期）

• IBM 在开发其关系数据库系统 System R（1974~1977） 时，首次 系统性地提出了“事务”概念和ACID模型的雏形。

• 事务是为了支持并发处理、系统崩溃恢复而引入的，用于保证数据库的正确性和稳定性。

 3. ACID 四大特性由 IBM 研究员 Jim Gray 明确提出（1981）

• Jim Gray（图灵奖得主）在其研究中正式提出并定义了事务的四大核心特性：ACID（Atomicity, Consistency, Isolation, Durability）。

• 他的贡献是事务理论正式确立和工业化应用的关键。

 

 

事务的四大特性（ACID）

这是理解事务的核心：

特性	英文	含义
原子性	Atomicity	事务中的所有操作要么全部执行，要么全部不执行。
一致性	Consistency	事务执行前后，数据必须保持一致（满足所有规则和约束）。
隔离性	Isolation	并发执行的事务互不干扰。
持久性	Durability	事务提交后，对数据库的更改是永久性的，即使系统崩溃也不会丢失。

 

常见事务操作命令（SQL中）：

命令	作用
BEGIN 或 START TRANSACTION	开始事务
COMMIT	提交事务
ROLLBACK	回滚事务
SAVEPOINT	设置回滚点
SET TRANSACTION	设置事务的隔离级别等

 

事务的隔离级别

为了平衡性能和数据一致性，数据库定义了不同的隔离级别，解决并发事务可能导致的问题（如脏读、不可重复读、幻读）。常见的隔离级别包括：

1. 读未提交（Read Uncommitted）：最低隔离级别，可能导致脏读。
2. 读已提交（Read Committed）：避免脏读，但可能发生不可重复读。
3. 可重复读（Repeatable Read）：避免不可重复读，但可能发生幻读。
4. 序列化（Serializable）：最高隔离级别，完全隔离事务，性能最低。

事务的并发问题

并发执行事务可能引发以下问题：

1. 脏读（Dirty Read）：读取到未提交的数据，若事务回滚，数据无效。
2. 不可重复读（Non-repeatable Read）：同一事务内多次读取同一数据，结果不同。
3. 幻读（Phantom Read）：同一事务内多次查询，出现新增或删除的行。
4. 丢失更新（Lost Update）：多个事务同时更新同一数据，导致更新丢失。

事务的实现机制

数据库通过以下机制支持事务：

1. 日志（Logging）：记录事务的每一步操作，用于故障恢复（如WAL，Write-Ahead Logging）。
2. 锁（Locking）：通过独占锁或共享锁控制并发访问。
3. 多版本并发控制（MVCC）：为每个事务提供数据快照，避免锁竞争。

SQL标准定义了4种隔离级别（控制严格度递增）：

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读	实现机制
READ UNCOMMITTED	✗	✗	✗	无锁（实际极少使用）
READ COMMITTED	✓	✗	✗	语句级快照（如Oracle/PostgreSQL默认）
REPEATABLE READ	✓	✓	✗	事务级快照（MySQL InnoDB默认）
SERIALIZABLE	✓	✓	✓	强制事务串行执行

事务（Transaction）一般用于以下几种 需要确保数据一致性、完整性、安全性 的典型场景：

场景	原因
银行转账	要么两边账户都更新成功，要么都失败，不能只扣款不入账。
订单处理系统	下单时库存减少、订单记录生成、支付状态变更必须一致。
库存管理	商品出库和库存变更必须配套，避免重复发货或数据错乱。
日志写入 + 数据变更	数据更新和操作记录必须同时成功，否则就要全部撤销。

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