简介
在这篇文章中，我们将看到可序列化是什么意思，它能提供什么保证。
关系型数据库系统提供了一个可序列化的隔离级别，应该提供事务的可序列化。然而，你很快就会看到，一些数据库甚至提供了严格的可序列化，这是可序列化和可线性化的结合。
串行执行
在解释Serializability的含义之前，让我们看看什么是Serial execution，因为Serializability与Serial execution非常不同。
串行执行提供了对共享资源的排他性访问，每次只有一个客户端，如下图所示。
通过提供对共享资源的独占访问，可以防止数据异常，因为每个事务都会看到数据库处于前一个事务留下的一致状态。
有许多技术使用串行执行，最流行的是JavaScript、Node.js或Volt DB。
然而，有一个问题。根据阿姆达尔定律，并行化的程度与特定工作负载的Serial执行的百分比成反比。
因此，串行执行的扩展性很差；因此，它只限于数据存储在内存中的系统，而且每次执行需要的时间非常少。
并发冲突
绝大多数关系型数据库系统都通过多个连接提供并发访问。因此，在任何时候，都可能有多个事务在读写数据。
如果不强制执行Serializability，就会发生冲突。在数据库事务的背景下，这些冲突被称为现象或数据异常。
例如，下图向你展示了在没有Serializability的情况下可能发生的Lost Update异常现象。
如果你将Lost Update异常图与Serial执行图相比较，你会发现在Lost Update异常例子中，属于不同事务的读和写是交错进行的。
为了避免数据异常，事务日志应该对事务进行线性化处理，这样就不会出现属于不同事务的读写交错的情况。
可序列化
所以，为了避免冲突，我们必须不交织交易。虽然串行执行避免了事务交错，因为每个事务都有对数据库的独占访问权，但有一种方法我们可以在不牺牲并行性的情况下实现同样的目标。
而这个解决方案被称为Serializability。与串行执行不同，Serializability允许多个并发的转换运行，但有一个问题。其结果需要等同于串行执行。
因此，如果Alice和Bob都在运行两个并发事务，只有两种可能的串行执行结果。
- Alice跟着Bob
- 鲍勃跟着爱丽丝
如果事务日志中的语句遵循这种模式，那么结果就被称为可串行化。
如果有三个并发的事务，A、B和C，有3! = 6 可能的串行执行结果。顺序对于实现可序列化并不重要。唯一的约束是要得到一个串行的执行结果。
对于N个并发事务，有
N!可能的串行执行，每一个都提供一个适当的可串行的执行流程。
然而，如果事务流程既是可序列化的，又是可线性化的（操作是即时应用的），那么我们就会得到一个严格的可序列化的一致性模型。
可序列化的实现方式
有两种可能的方式来实现可序列化。
- 2PL（两阶段锁定），这就是SQL Server和MySQL用来实现可序列化隔离级别的方式。
- 可序列化的快照隔离，由PostgreSQL实现。
Oracle中的Serializable隔离级别实际上是Snapshot Isolation，虽然它可以防止许多异常现象，但它并不能防止所有可能的Write Skew现象。
结论
序列化允许我们在不牺牲并行性的情况下防止并发冲突，就像串行执行那样。
只要结果与任何可能的串行执行相当，多个事务就可以成功提交，数据库系统可以使用锁或MVCC（多版本并发控制）机制来实现这一目标。
