本文内容 事务 acid 特征 并发调度——隔离级别 加锁机制 加锁协议 数据库事务，简称事务，是一组按顺序执行的操作单元。
事务 acid 特征 事务有四个特征，称为 acid：
原子性（atomic）- 事务必须同时成功或同时失败。 比如，atm 取钱和记入客户账户是一个原子事务。如果 atm 只是吐出钱，而未记入账户，或是已记入账户，但没有吐出钱。这两种情况都是不允许的。
一致性（consistency）- 事务必须遵循某个规则或法律协议系统。简单说，就是符合我们的所有期望。 事务必须以一种遵循系统规则的方式，成功地选择、插入、更新或删除记录。不遵循规则的事务，不能提交。如果没有绝对的规则，则持久性（数据完整性）将没有保证。比如，航班数据库，一个座位不能分配给两名不同的乘客。这就是一个一致性。在事务处理过程中的某个时刻，乘客之间可能需要调换座位，这可能会违背这个约束。但事务结束后，事务必须保证数据库满足所有的一致性条件。
隔离性（isolation）- 用户不能看到其他用户的事务，直到那些事务全部完成并提交。 事务并发时，一个事务不应影响其他事务。事务之间是隔离的。比如，两个机票售票口，正在出售同一个航班的座位，而该航班只剩下一个座位，那么，只能满足一个售票口的请求，而拒绝另一个。如果由于并发操作而导致同一个座位卖给了两位乘客，或是没卖出去，都是不允许的。
持久性（durability）- 事务必须持久有效。 事务一旦被提交，即使系统出现故障，也要保证事务的结果不能丢失。许多灾难性条件可能导致记录无法永久性保存到磁盘，包括电源、网络、系统和硬盘等设备的失败。数据丢失还可能由于心怀不满的员工或黑客的恶意操作引起。
但是，持久性不是自动化过程。dba的主要职责之一就是创建并维护数据恢复策略。
james nicholas gray、theo haerder 和 andreas reuter 这三人为术语“数据库 acid 测试”做出了很大贡献。
james nicholas gray。他早在 1981 年，就为 tandem computers, inc. 公司编写了白皮书 the transaction concept: virtues and limitations。在这篇文章中，gray 认为事务应该是合法的、绑定的，并且必须具备如下特征：一致性、原子性、持久性。最后，他大致定义了提交（commit）、回滚（rollback）、取消（undo）和重做（redo）日志文件。这篇文章在当时很有前瞻性的，对现代数据库系统的影响非常显著。 theo haerder 和 andreas reuter 为美国计算机协会（association for computing machinery，acm）写了一篇后续文章，题为 principles of transaction-oriented database recovery。在这篇文章中，他们进一步扩展了 gray的思想，增加了“事务必须相互隔离”的思想。新的事物特性如下：原子性、一致性、隔离性、持久性。
并发调度——隔离级别 如果对并发操作不进行合理调度，那么，会破坏事务 acid 特性。可能会带来如下问题：
影子读取（丢失修改）：一个事务读取了另一个事务已提交的数据。 例如，假设，两个事务 t1 和 t2：
事务 t1 和 t2 都从数据库读入同一记录，并各自修改数据，在两个事务都完成了读入数据的操作以后，t1 先完成修改操作，并将更新的数据写回数据库。
随后，t2 也完成了修改，并将结果写回数据库，这样就覆盖了 t1 的操作结果，导致 t1 对该数据的修改好像从未发生过。
这种情形称为“丢失修改”。
脏读取（dirty read）：一个事务读取了未提交的事务。 例如，假设，两个事务 t1 和 t2：
事务 t1 修改了某个数据，并将其写回数据库。事务 t2 随之读入这个被 t1 修改过的数据，之后 t1 出于某种原因又撤销了，它所修改的数据被恢复。
这时，t2 所读取的数据就与数据库中的数据不同。
这种情形称为“脏读取”。
不可重复读取（non-repeatable read）：一个事务多次读取同一个数据的返回结果不同。 例如，假设，两个事务 t1 和 t2：
事务 t1 按一定条件从数据库读取某些数据。随后，事务 t2 对其进行修改，并将其结果写回数据库。当 t1 再次按同一条件读取数据时，结果发现已经跟刚才不一样了。有些可能发生改变，有些可能已经删除，还可能增加了某些数据。
这种情况称为“不可重复读取”。
为了解决事务之间并发带来的问题，必须在事务之间建立隔离关系。如果应用程序使用完全隔离的事务，那么，同时执行多个事务的效果将完全等效于串行（一个接一个地）执行。隔离级别如下表所示。
隔离级别
脏读
不可重复读取
影子读取
描述
可序列化
（serializable）
不可能
不可能
不可能
最严格的级别。事务串行执行，资源消耗最大
可重复读取
（repeatable read）
不可能
不可能
可能
读取数据的事务允许其他事务继续访问该行数据，但未提交的写事务将会禁止其他事务访问该行。避免“脏读取”和“不可重复读取”，只是带来更多的性能损失
未提交读取
（read uncommited）
不可能
可能
可能
最低的事务隔离级别，保证读取过程中不会读取到非法数据
提交读取
（read committed）
可能
可能
可能
大多数主流数据库的默认事务等级，保证了一个事务不会读到另一个并行事务已修改但未提交的数据，避免了“脏读取”。该级别适用于大多数系统
加锁机制 数据库采用锁机制来实现事务隔离。
共享锁（share lock，s 锁，读锁）：共享锁用于读取数据操作，它允许其他事务同时读取某锁定的资源，但不允许其他事务更新它——可以读，但不能改。 例如，事务 t 对数据 a 加了 s 锁，则 t 就可以对 a 进行读取，但不能修改；在 t 释放 a 上的 s 锁前，其他事务可以再对 a 加 s 锁，但不能加 x 锁，这样，可以读取 a，但不能修改 a。
排他锁（exclusive lock，x 锁，写锁）：排它锁用于修改数据的场合。它锁定的资源，其他事务不能读取也不能修改——读都不让，更不用说改。 例如，若事务 t 对数据 a 加了 x 锁，则 t 就可以对 a 进行读取，以及修改 a；在 t 释放 a 上的 x 锁前，任何事务都不能对 a 加任何类型的锁，这样也就不能读取和修改 a。
加锁协议 为了保证并发控制的正确性，在使用加锁机制时，必须遵循一定原则，如何时申请 x 锁或 s 锁，何时释放锁等。不同的加锁协议（locking protocol）约定不同——保证数据一致性的三级锁协议和保证并行调度的两段锁（two-phase locking）协议，为并发提供不同程度的保证。