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數據庫三大範式及事務隔離級別

系統管理員 狀態 設計 開始 針對 UNC 用戶信息 不可重復讀 .com

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在實際開發中最為常見的設計範式有三個:

1.第一範式(確保每列保持原子性)

第一範式是最基本的範式。如果數據庫表中的所有字段值都是不可分解的原子值,就說明該數據庫表滿足了第一範式。

第一範式的合理遵循需要根據系統的實際需求來定。比如某些數據庫系統中需要用到“地址”這個屬性,本來直接將“地址”屬性設計成一個數據庫表的字段就行。但是如果系統經常會訪問“地址”屬性中的“城市”部分,那麽就非要將“地址”這個屬性重新拆分為省份、城市、詳細地址等多個部分進行存儲,這樣在對地址中某一部分操作的時候將非常方便。這樣設計才算滿足了數據庫的第一範式,如下表所示。

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上表所示的用戶信息遵循了第一範式的要求,這樣在對用戶使用城市進行分類的時候就非常方便,也提高了數據庫的性能。

2.第二範式(確保表中的每列都和主鍵相關)

第二範式在第一範式的基礎之上更進一層。第二範式需要確保數據庫表中的每一列都和主鍵相關,而不能只與主鍵的某一部分相關(主要針對聯合主鍵而言)。也就是說在一個數據庫表中,一個表中只能保存一種數據,不可以把多種數據保存在同一張數據庫表中。

比如要設計一個訂單信息表,因為訂單中可能會有多種商品,所以要將訂單編號和商品編號作為數據庫表的聯合主鍵,如下表所示。

訂單信息表

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這樣就產生一個問題:這個表中是以訂單編號和商品編號作為聯合主鍵。這樣在該表中商品名稱、單位、商品價格等信息不與該表的主鍵相關,而僅僅是與商品編號相關。所以在這裏違反了第二範式的設計原則。

而如果把這個訂單信息表進行拆分,把商品信息分離到另一個表中,把訂單項目表也分離到另一個表中,就非常完美了。如下所示。

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這樣設計,在很大程度上減小了數據庫的冗余。如果要獲取訂單的商品信息,使用商品編號到商品信息表中查詢即可。

3.第三範式(確保每列都和主鍵列直接相關,而不是間接相關)

第三範式需要確保數據表中的每一列數據都和主鍵直接相關,而不能間接相關。

比如在設計一個訂單數據表的時候,可以將客戶編號作為一個外鍵和訂單表建立相應的關系。而不可以在訂單表中添加關於客戶其它信息(比如姓名、所屬公司等)的字段。如下面這兩個表所示的設計就是一個滿足第三範式的數據庫表。

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這樣在查詢訂單信息的時候,就可以使用客戶編號來引用客戶信息表中的記錄,也不必在訂單信息表中多次輸入客戶信息的內容,減小了數據冗余。

一、事務的基本要素(ACID)

  1、原子性(Atomicity):事務開始後所有操作,要麽全部做完,要麽全部不做,不可能停滯在中間環節。事務執行過程中出錯,會回滾到事務開始前的狀態,所有的操作就像沒有發生一樣。也就是說事務是一個不可分割的整體,就像化學中學過的原子,是物質構成的基本單位。

   2、一致性(Consistency):事務開始前和結束後,數據庫的完整性約束沒有被破壞 。比如A向B轉賬,不可能A扣了錢,B卻沒收到。

   3、隔離性(Isolation):同一時間,只允許一個事務請求同一數據,不同的事務之間彼此沒有任何幹擾。比如A正在從一張銀行卡中取錢,在A取錢的過程結束前,B不能向這張卡轉賬。

   4、持久性(Durability):事務完成後,事務對數據庫的所有更新將被保存到數據庫,不能回滾。

二、事務的並發問題

  1、臟讀:事務A讀取了事務B更新的數據,然後B回滾操作,那麽A讀取到的數據是臟數據

  2、不可重復讀:事務 A 多次讀取同一數據,事務 B 在事務A多次讀取的過程中,對數據作了更新並提交,導致事務A多次讀取同一數據時,結果 不一致。

  3、幻讀:系統管理員A將數據庫中所有學生的成績從具體分數改為ABCDE等級,但是系統管理員B就在這個時候插入了一條具體分數的記錄,當系統管理員A改結束後發現還有一條記錄沒有改過來,就好像發生了幻覺一樣,這就叫幻讀。

  小結:不可重復讀的和幻讀很容易混淆,不可重復讀側重於修改,幻讀側重於新增或刪除。解決不可重復讀的問題只需鎖住滿足條件的行,解決幻讀需要鎖表

三、MySQL事務隔離級別

事務隔離級別 臟讀 不可重復讀 幻讀
讀未提交(read-uncommitted)
不可重復讀(read-committed)
可重復讀(repeatable-read)
串行化(serializable)

mysql默認的事務隔離級別為repeatable-read

數據庫三大範式及事務隔離級別