深入理解MySQL事務的4種隔離級別
1 簡介
事務的4種隔離級別分別是讀未提交(Read Uncommitted)、讀已提交(Read Committed)、 可重復讀(Repeatable Read)和串行化(Serializable)。
首先,在了解這4種隔離級別前就必須先要了解其前提,也就是事務,本文簡單介紹一下關于事務。
之后,我們也要理解這4種隔離級別產(chǎn)生的原因和場景展現(xiàn)以及4種隔離級別是如何解決問題的。
2 什么是數(shù)據(jù)庫事務?
事務由一個有限的數(shù)據(jù)庫操作序列組成,這些操作要么全部執(zhí)行,要么全部不執(zhí)行,是一個不可分割的工作單位。
例如一個銀行轉(zhuǎn)賬場景:
A轉(zhuǎn)賬B 100元,A的賬號扣除100元,B的賬號加上100塊。假如中間出現(xiàn)任何異常,例如,在A的賬號扣100元時,銀行癱瘓,B的賬號余額沒有發(fā)生變化。這時候就需要事務來保證將A的錢還回去。
2.1 事務的四大特性(ACID)
- 原子性:事務作為一個整體被執(zhí)行,包含在其中的對數(shù)據(jù)庫的操作要么全部都執(zhí)行,要么都不執(zhí)行。
- 一致性:指在事務開始之前和事務結(jié)束以后,數(shù)據(jù)不會被破壞,假如A賬戶給B賬戶轉(zhuǎn)10塊錢,不管成功與否,A和B的總金額是不變的。
- 隔離性:多個事務并發(fā)訪問時,事務之間是相互隔離的,一個事務不應該被其他事務干擾,多個并發(fā)事務之間要相互隔離。
- 持久性:表示事務完成提交后,該事務對數(shù)據(jù)庫所作的操作更改,將持久地保存在數(shù)據(jù)庫之中。
3 并發(fā)事務會導致的問題
- 臟讀:事務 A 讀取了事務 B 更新的數(shù)據(jù),然后 B 進行回滾操作,那么A讀取的數(shù)據(jù)就是臟數(shù)據(jù)
- 不可重復讀:事務A多次讀取同一數(shù)據(jù),事務B在事務A多次讀取的過程中,對數(shù)據(jù)做了更新并提交,導致事務A多次奪取同一數(shù)據(jù)時,結(jié)果不一致。
- 幻讀:系統(tǒng)管理員A將數(shù)據(jù)庫中所有學生的成績從具體分數(shù)改為ABCDE等級,但是系統(tǒng)管理員B就在這個時候插入了一條具體分數(shù)的記錄,當系統(tǒng)管理員A改結(jié)束后發(fā)現(xiàn)還有一條記錄沒有改過來,就好像發(fā)生了幻覺一樣,這就叫幻讀。
?? 不可重復讀的和幻讀很容易混淆,不可重復讀側(cè)重于修改,幻讀側(cè)重于新增或刪除。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。
3.1 本文會使用到的 SQL 語句
3.1.1 示例表結(jié)構
CREATE TABLE `account` ( `id` int(11) NOT NULL, `name` varchar(255) DEFAULT NULL, `balance` int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`), UNIQUE KEY `un_name_idx` (`name`) USING BTREE ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
3.1.2 查詢事務的默認隔離級別
mysql> select @@transaction_isolation; +-------------------------+ | @@transaction_isolation | +-------------------------+ | REPEATABLE-READ | +-------------------------+ 1 row in set (0.01 sec)
3.1.3 設置當前會話的事務隔離級別
mysql> set session transaction isolation level read uncommitted; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
4 事務的4種隔離級別和示例演示
事務隔離級別 | 臟讀 | 不可重復讀 | 幻讀 |
---|---|---|---|
讀未提交(read-uncommitted) | 是 | 是 | 是 |
不可重復讀(read-committed)又叫讀已提交 | 否 | 是 | 是 |
可重復讀(repeatable-read) | 否 | 否 | 是 |
串行化(serializable) | 否 | 否 | 否 |
4.1 讀未提交
事務A:
事務B:
?? 讀未提交是隔離級別最低的,會造成臟讀。
4.2 讀已提交
為了避免臟讀,數(shù)據(jù)庫有了比讀未提交更高的隔離級別,即讀已提交。
對于提交:當前事務只能讀取其它事務已提交的數(shù)據(jù),未提交事務的數(shù)據(jù)讀取不到。
事務A:
事務B:
由此可以得出結(jié)論,隔離級別設置為已提交讀(READ COMMITTED)
時,已經(jīng)不會出現(xiàn)臟讀問題了,當前事務只能讀取到其他事務提交的數(shù)據(jù)。但是,站在事務A的角度想想,存在其他問題嗎?
提交讀的隔離級別會有什么問題呢?
在同一個事務A里,相同的查詢sql,讀取同一條記錄(id=1),讀到的結(jié)果是不一樣的,即不可重復讀。所以,隔離級別設置為read committed
的時候,還會存在不可重復讀的并發(fā)問題。
4.3 可重復讀
為了避免不可重復讀的并發(fā)問題,我們將隔離級別設置為可重復讀(REPEATABLEE READ),重復一下之前的操作。
事務A:
事務B:
到了這一步,可以發(fā)現(xiàn)事務隔離級別設置為可重復讀,可以解決幻讀問題。
那么可重復讀真的是否已經(jīng)解決了幻讀問題呢?畢竟還剩個事務隔離級別呢。
RR隔離級別下,手動啟動一個事務,進行select操作,他會生成一個快照,可以理解為將當前數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)復制一份,在當前事務中,之后不管進行多少次select查詢,都是在模板中去取數(shù)據(jù),所以不管數(shù)據(jù)庫中是否對數(shù)據(jù)進行了改變,都不會影響當前事務數(shù)據(jù)的讀取,從而避免了幻讀。這種普通的 select 操作,稱為快照讀。
但是如果在當前事務中使用了下圖語句進行當前讀:
select * from account for update;
for update
是進行當前讀的操作,他會重新從數(shù)據(jù)庫去加載當前的最新的數(shù)據(jù),每執(zhí)行一次加載一次,如果在此時,另外一個事務為數(shù)據(jù)庫添加了一個事務,再進行查詢,會發(fā)現(xiàn)查詢的數(shù)據(jù)與之前相比多了或者少了,這也就是幻讀現(xiàn)象。
如果你閱讀到這里,去實操一下,會發(fā)現(xiàn)和我說的不一樣,有一種上當?shù)母杏X。
其實不是的,這是因為上述都是在標準的可重復讀下的情況,在innodb存儲引擎中對可重復讀進行了改造,為當前讀加上了 Next-key Lock
,也就是間隙鎖和行鎖的統(tǒng)稱,行鎖防止了別的事務修改或者刪除,間隙鎖防止了別的事務新增。也就是在進行上面的for update
事務中,其他的事務不能對數(shù)據(jù)進行增刪操作,執(zhí)行會報錯或者長時間處于等待狀態(tài)。
?? 注意:如果A事務如果進行了快照讀,然后通過B事務對數(shù)據(jù)就行增刪,然后緊接著A事務進行當前讀操作,兩次讀取數(shù)據(jù)不一致,不能算作幻讀,因為幻讀定義是同一個select語句,快照讀和當前讀的查詢語句是不一樣的.
小結(jié)
- 數(shù)據(jù)庫的并發(fā)問題有:臟讀、不可重復讀和幻讀;
- 事務隔離級別依次為:讀未提交、讀已提交、可重復讀和串行化;
- 在標準的RR下并沒有徹底解決幻讀,但是在Mysql的innodb引擎中徹底解決了;
- innodb通過 Next-Key lock解決的幻讀問題,其實也就是阻塞串行化了;
- 不能把快照讀和當前讀在一個事務中進行比較是否出現(xiàn)幻讀,兩者不是同一個select,不滿足幻讀的官方定義。
4.4 串行化
略,這部分我懶得放圖了,因為結(jié)果和上面沒啥差別。
文獻引用
一文徹底讀懂MySQL事務的四大隔離級別 - Jay_huaxiao - 博客園
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