事务与并发控制
在你使用数据库处理多条数据操作时，可能会希望“要么都成功，要么都失败”，不能只执行了一半。你也可能会遇到多个用户同时读写数据库的情况，如果处理不当，就可能造成数据错误、冲突或丢失。
为了解决这些问题，数据库引入了两个核心机制：事务（Transaction） 和 并发控制（Concurrency Control）。
这一节，你将学习：
- 什么是事务，事务的四大特性（ACID）
- 什么是并发访问，会带来哪些问题
- 常见的并发控制机制（锁、隔离级别等）
什么是事务？
事务（Transaction）就是一组操作的集合，这些操作被视为一个原子单元，要么全部成功，要么全部失败。
举个例子：你在银行用手机转账，系统会执行如下两个操作：
- 从你的账户扣钱；
- 给对方账户加钱。
如果只完成第 1 步，出错了，第 2 步没执行，那就尴尬了（钱没了😅）。事务的作用就是保证这两步操作要么都成功，要么都失败。
事务的四大特性（ACID）
事务有四个核心特性（Atomicity、Consistency、Isolation、Durability），简称 ACID。
| 特性 | 含义 |
|---|---|
| 原子性（A） | 事务中的操作要么全部执行，要么全部不执行。 |
| 一致性（C） | 事务执行前后，数据必须保持一致状态。 |
| 隔离性（I） | 多个事务并发执行时，相互之间不会互相干扰。 |
| 持久性（D） | 事务一旦提交，对数据库的修改是永久性的，不会因宕机等原因丢失。 |
🌟 你可以记住：ACID 是事务的“守护神”，它保证了事务执行的正确性与稳定性。
并发访问下的问题
当多个用户或程序同时访问同一个数据时，数据库就进入了“并发操作”状态。并发本身没错，但会带来一些潜在的问题，例如 脏读、不可重复读以及 幻读 等。
脏读
脏读（Dirty Read）是指一个事务读取了另一个未提交事务的修改内容。
比如：你读取了某人账户余额是 1000，但其实对方还在进行转账操作，余额最终会变成 800。你看到的是“不确定”的数据。
不可重复读
不可重复读（Non-repeatable Read）是指在同一个事务中，两次读取同一条记录，结果却不一样。
比如：你两次查询商品价格，第一次是 100，第二次变成 120，说明别的事务在你执行中间修改了价格。
幻读
幻读（Phantom Read）是指在同一事务中，两次执行查询，结果集中突然出现或消失了“记录”。
比如：你第一次查“工资 > 5000”的员工有 10 人，第二次又查一次，变成 12 人了，说明别的事务插入了符合条件的新数据。
并发控制机制
为了解决上述问题，数据库系统提供了各种并发控制手段，主要包括两类：锁机制 和 事务隔离级别。
锁机制
锁（Lock）是防止数据被“同时修改”的关键手段，常见的锁类型有：
| 锁类型 | 含义 |
|---|---|
| 共享锁（S） | 允许多个事务同时“读取”数据 |
| 排他锁（X） | 只允许一个事务“读取和修改”数据 |
| 行级锁 | 锁住一行数据，影响较小 |
| 表级锁 | 锁住整张表，影响较大 |
🌟 一般来说，读操作使用共享锁，写操作使用排他锁。
事务隔离级别
隔离级别（Isolation Level）决定了一个事务对“其他事务的可见程度”。SQL 标准定义了四种隔离级别：
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
|---|---|---|---|
| 读未提交（Read Uncommitted） | ✅ | ✅ | ✅ |
| 读已提交（Read Committed） | ❌ | ✅ | ✅ |
| 可重复读（Repeatable Read） | ❌ | ❌ | ✅ |
| 串行化（Serializable） | ❌ | ❌ | ❌ |
🌟 级别越高，数据越安全，但性能开销也越大。常用的是 读已提交 和 可重复读。
小结
通过本节内容，你了解了事务和并发控制的基本知识：
- 事务保证多步操作要么都成功，要么都失败，具有 ACID 四大特性；
- 并发问题包括脏读、不可重复读和幻读，需要重点防范；
- 通过锁机制（共享锁/排他锁）和隔离级别设置（读未提交到串行化），可以有效控制并发行为。
事务是数据库中保障数据一致性的核心机制，特别是在涉及银行、财务、电商等系统中，它的正确实现至关重要。