数据库事物隔离级别详解
2014-03-17 09:00
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SQL标准定义了4类隔离级别,包括了一些具体规则,用来限定事务内外的哪些改变是可见的,哪些是不可见的。低级别的隔离级一般支持更高的并发处理,并拥有更低的系统开销。
Read Uncommitted(读取未提交内容)
在该隔离级别,所有事务都可以看到其他未提交事务的执行结果。本隔离级别很少用于实际应用,因为它的性能也不比其他级别好多少。读取未提交的数据,也被称之为脏读(Dirty Read)。
Read Committed(读取提交内容)
这是大多数数据库系统的默认隔离级别(但不是MySQL默认的)。它满足了隔离的简单定义:一个事务只能看见已经提交事务所做的改变。这种隔离级别 也支持所谓的不可重复读(Nonrepeatable Read),因为同一事务的其他实例在该实例处理其间可能会有新的commit,所以同一select可能返回不同结果。
Repeatable Read(可重读)
这是MySQL的默认事务隔离级别,它确保同一事务的多个实例在并发读取数据时,会看到同样的数据行。不过理论上,这会导致另一个棘手的问题:幻读 (Phantom Read)。简单的说,幻读指当用户读取某一范围的数据行时,另一个事务又在该范围内插入了新行,当用户再读取该范围的数据行时,会发现有新的“幻影” 行。InnoDB和Falcon存储引擎通过多版本并发控制(MVCC,Multiversion
Concurrency Control)机制解决了该问题。
Serializable(可串行化)
这是最高的隔离级别,它通过强制事务排序,使之不可能相互冲突,从而解决幻读问题。简言之,它是在每个读的数据行上加上共享锁。在这个级别,可能导致大量的超时现象和锁竞争。
这四种隔离级别采取不同的锁类型来实现,若读取的是同一个数据的话,就容易发生问题。例如:
脏读(Drity Read):某个事务已更新一份数据,另一个事务在此时读取了同一份数据,由于某些原因,前一个RollBack了操作,则后一个事务所读取的数据就会是不正确的。
不可重复读(Non-repeatable read):在一个事务的两次查询之中数据不一致,这可能是两次查询过程中间插入了一个事务更新的原有的数据。
幻读(Phantom Read):在一个事务的两次查询中数据笔数不一致,例如有一个事务查询了几列(Row)数据,而另一个事务却在此时插入了新的几列数据,先前的事务在接下来的查询中,就会发现有几列数据是它先前所没有的。
在MySQL中,实现了这四种隔离级别,分别有可能产生问题如下所示:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201811/4ae07314e4e897661e0cc451a5c877e1.jpg)
下面,将利用MySQL的客户端程序,分别测试几种隔离级别。测试数据库为test,表为tx;表结构:
两个命令行客户端分别为A,B;不断改变A的隔离级别,在B端修改数据。
(一)、将A的隔离级别设置为read uncommitted(未提交读)
在B未更新数据之前:
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/017f16c0402e47be45f0e6faffd40488.jpg)
B更新数据:
客户端B:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/c712a2f748bdd5c7f54515f13d64eb61.jpg)
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/7a28d0f352ec5d3619aaa4b3f2b9cb4e.jpg)
经过上面的实验可以得出结论,事务B更新了一条记录,但是没有提交,此时事务A可以查询出未提交记录。造成脏读现象。未提交读是最低的隔离级别。
(二)、将客户端A的事务隔离级别设置为read committed(已提交读)
在B未更新数据之前:
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/45d3c7caff7c31b66c3621b794a67f4a.jpg)
B更新数据:
客户端B:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/6d7ef51584b5a461688978127742bd0c.jpg)
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/4b0c4e3cc37f50af979711d48ade6c96.jpg)
经过上面的实验可以得出结论,已提交读隔离级别解决了脏读的问题,但是出现了不可重复读的问题,即事务A在两次查询的数据不一致,因为在两次查询之间事务B更新了一条数据。已提交读只允许读取已提交的记录,但不要求可重复读。
(三)、将A的隔离级别设置为repeatable read(可重复读)
在B未更新数据之前:
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/98fd30e10509c5a8182e9bbb00530d25.jpg)
B更新数据:
客户端B:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/29585687ef3225dbc24bb0ab87a7c1ee.jpg)
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/5949f06d681386c4292a2053f4b9b5b5.jpg)
B插入数据:
客户端B:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/fc5a863138dff23700fc890e702e5eb6.jpg)
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/195e020cb9caac7e9118c7db74ced973.jpg)
由以上的实验可以得出结论,可重复读隔离级别只允许读取已提交记录,而且在一个事务两次读取一个记录期间,其他事务部的更新该记录。但该事务不要求与其他事务可串行化。例如,当一个事务可以找到由一个已提交事务更新的记录,但是可能产生幻读问题(注意是可能,因为数据库对隔离级别的实现有所差别)。像以上的实验,就没有出现数据幻读的问题。
(四)、将A的隔离级别设置为 可串行化 (Serializable)
A端打开事务,B端插入一条记录
事务A端:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/b11f8fd031fc7f98ee939ac4080eaea8.jpg)
事务B端:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/df9c2597c81bd55874c38ad35e8a9769.jpg)
因为此时事务A的隔离级别设置为serializable,开始事务后,并没有提交,所以事务B只能等待。
事务A提交事务:
事务A端
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/5298c899d83304ed1432efac6f0b75d7.jpg)
事务B端
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/4f47f12e5c7ac38297b627e8b897c0a8.jpg)
Read Uncommitted(读取未提交内容)
在该隔离级别,所有事务都可以看到其他未提交事务的执行结果。本隔离级别很少用于实际应用,因为它的性能也不比其他级别好多少。读取未提交的数据,也被称之为脏读(Dirty Read)。
Read Committed(读取提交内容)
这是大多数数据库系统的默认隔离级别(但不是MySQL默认的)。它满足了隔离的简单定义:一个事务只能看见已经提交事务所做的改变。这种隔离级别 也支持所谓的不可重复读(Nonrepeatable Read),因为同一事务的其他实例在该实例处理其间可能会有新的commit,所以同一select可能返回不同结果。
Repeatable Read(可重读)
这是MySQL的默认事务隔离级别,它确保同一事务的多个实例在并发读取数据时,会看到同样的数据行。不过理论上,这会导致另一个棘手的问题:幻读 (Phantom Read)。简单的说,幻读指当用户读取某一范围的数据行时,另一个事务又在该范围内插入了新行,当用户再读取该范围的数据行时,会发现有新的“幻影” 行。InnoDB和Falcon存储引擎通过多版本并发控制(MVCC,Multiversion
Concurrency Control)机制解决了该问题。
Serializable(可串行化)
这是最高的隔离级别,它通过强制事务排序,使之不可能相互冲突,从而解决幻读问题。简言之,它是在每个读的数据行上加上共享锁。在这个级别,可能导致大量的超时现象和锁竞争。
这四种隔离级别采取不同的锁类型来实现,若读取的是同一个数据的话,就容易发生问题。例如:
脏读(Drity Read):某个事务已更新一份数据,另一个事务在此时读取了同一份数据,由于某些原因,前一个RollBack了操作,则后一个事务所读取的数据就会是不正确的。
不可重复读(Non-repeatable read):在一个事务的两次查询之中数据不一致,这可能是两次查询过程中间插入了一个事务更新的原有的数据。
幻读(Phantom Read):在一个事务的两次查询中数据笔数不一致,例如有一个事务查询了几列(Row)数据,而另一个事务却在此时插入了新的几列数据,先前的事务在接下来的查询中,就会发现有几列数据是它先前所没有的。
在MySQL中,实现了这四种隔离级别,分别有可能产生问题如下所示:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201811/4ae07314e4e897661e0cc451a5c877e1.jpg)
下面,将利用MySQL的客户端程序,分别测试几种隔离级别。测试数据库为test,表为tx;表结构:
id | int |
num | int |
(一)、将A的隔离级别设置为read uncommitted(未提交读)
在B未更新数据之前:
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/017f16c0402e47be45f0e6faffd40488.jpg)
B更新数据:
客户端B:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/c712a2f748bdd5c7f54515f13d64eb61.jpg)
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/7a28d0f352ec5d3619aaa4b3f2b9cb4e.jpg)
经过上面的实验可以得出结论,事务B更新了一条记录,但是没有提交,此时事务A可以查询出未提交记录。造成脏读现象。未提交读是最低的隔离级别。
(二)、将客户端A的事务隔离级别设置为read committed(已提交读)
在B未更新数据之前:
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/45d3c7caff7c31b66c3621b794a67f4a.jpg)
B更新数据:
客户端B:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/6d7ef51584b5a461688978127742bd0c.jpg)
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/4b0c4e3cc37f50af979711d48ade6c96.jpg)
经过上面的实验可以得出结论,已提交读隔离级别解决了脏读的问题,但是出现了不可重复读的问题,即事务A在两次查询的数据不一致,因为在两次查询之间事务B更新了一条数据。已提交读只允许读取已提交的记录,但不要求可重复读。
(三)、将A的隔离级别设置为repeatable read(可重复读)
在B未更新数据之前:
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/98fd30e10509c5a8182e9bbb00530d25.jpg)
B更新数据:
客户端B:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/29585687ef3225dbc24bb0ab87a7c1ee.jpg)
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/5949f06d681386c4292a2053f4b9b5b5.jpg)
B插入数据:
客户端B:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/fc5a863138dff23700fc890e702e5eb6.jpg)
客户端A:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/195e020cb9caac7e9118c7db74ced973.jpg)
由以上的实验可以得出结论,可重复读隔离级别只允许读取已提交记录,而且在一个事务两次读取一个记录期间,其他事务部的更新该记录。但该事务不要求与其他事务可串行化。例如,当一个事务可以找到由一个已提交事务更新的记录,但是可能产生幻读问题(注意是可能,因为数据库对隔离级别的实现有所差别)。像以上的实验,就没有出现数据幻读的问题。
(四)、将A的隔离级别设置为 可串行化 (Serializable)
A端打开事务,B端插入一条记录
事务A端:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/b11f8fd031fc7f98ee939ac4080eaea8.jpg)
事务B端:
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/df9c2597c81bd55874c38ad35e8a9769.jpg)
因为此时事务A的隔离级别设置为serializable,开始事务后,并没有提交,所以事务B只能等待。
事务A提交事务:
事务A端
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/5298c899d83304ed1432efac6f0b75d7.jpg)
事务B端
![](https://oscdn.geek-share.com/Uploads/Images/Content/201712/4f47f12e5c7ac38297b627e8b897c0a8.jpg)
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