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SQL標準中的事務四種隔離級別

隔離級別 髒讀(Dirty Read) 不可重複讀(NonRepeatable Read) 幻讀(Phantom Read)
未提交讀(Read uncommitted) 可能 可能 可能
已提交讀(Read committed) 不可能 可能 可能
可重複讀(Repeatable read) 不可能 不可能 可能
可序列化(Serializable ) 不可能 不可能 不可能
  • 未提交讀(Read Uncommitted):允許髒讀,也就是可能讀取到其他會話中未提交事務修改的資料
  • 提交讀(Read Committed):只能讀取到已經提交的資料。Oracle等多數資料庫預設都是該級別 (不重複讀)
  • 可重複讀(Repeated Read):可重複讀。在同一個事務內的查詢都是事務開始時刻一致的,InnoDB預設級別。在SQL標準中,該隔離級別消除了不可重複讀,但是還存在幻象讀
  • 序列讀(Serializable):完全序列化的讀,每次讀都需要獲得表級共享鎖,讀寫相互都會阻塞

未提交讀(Read uncommitted)

資料庫一般都不會用,而且任何操作都不會加鎖

mysql> select * from tx_test;
+----+-------+
| id | value |
+----+-------+
|  1 | a     |
+----+-------+
1 row in set (0.00 sec)

由於MySQL的InnoDB預設是使用的RR級別,所以我們先要將該session開啟成RU級別

SET session transaction isolation level read uncommitted;


_____________________________________________________________________
事務A                                         事務B
_____________________________________________________________________
begin;              
                                                begin;
_____________________________________________________________________
                                                select * from tx_test;             
                                                ______________
                                                  id    value 
                                                ______________
                                                  1     a     
                                                ______________
___________________________________________________________________
insert into tx_test(value) values('b');
____________________________________________________________________
                                                select * from tx_test;             
                                                ______________
                                                  id    value 
                                                ______________
                                                  1     a     
                                                ______________
                                                  2     b
                                                ______________
                                                讀到事務A還未commit的行,出現髒讀
_____________________________________________________________________
                                                commit;
commit;
_____________________________________________________________________

已提交讀(Read committed)

在RC級別中,資料的讀取都是不加鎖的,但是資料的寫入、修改和刪除是需要加鎖的。

SET session transaction isolation level read committed;
SET SESSION binlog_format = 'ROW';(或者是MIXED)

_____________________________________________________________________
事務A                                         事務B
_____________________________________________________________________
begin;                                          begin;
_____________________________________________________________________
                                               
update tx_test set value='aa' where id=1;       update tx_test set value='aaa' where id=1;
___________________________________________________________________________________________
                                                 ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; 
                                                 try restarting transaction
_____________________________________________________________________
                                                
commit;
_____________________________________________________________________

為了防止併發過程中的修改衝突,事務A中MySQL給id=1的資料行加鎖,並一直不commit(釋放鎖),那麼事務B也就一直拿不到該行鎖,wait直到超時。

可重複讀(Repeatable read)

這是MySQL中InnoDB預設的隔離級別。我們姑且分“讀”和“寫”兩個模組來講解。


讀就是可重讀,可重讀這個概念是一事務的多個例項在併發讀取資料時,會看到同樣的資料行。

RC模式下的展現(不可重讀)

__________________________________________________________________________________________
事務A                                         事務B
__________________________________________________________________________________________
begin;                                         
                                                begin;
__________________________________________________________________________________________
                                               
select * from tx_test;             
______________ 
  id    value 
______________
  1     aa     
______________
  2     b
______________
__________________________________________________________________________________________
                                               update tx_test set value='bb' where id=2;
__________________________________________________________________________________________
                                                
                                               commit;
__________________________________________________________________________________________
select * from tx_test;             
______________
  id    value 
______________
  1     aa     
______________
  2     bb
______________
讀到了事務B修改的資料,和第一次查詢的結果不一樣,
是不可重讀的。
_________________________________________________________________________________________
commit
_________________________________________________________________________________________

事務B修改id=2的資料提交之後,事務A同樣的查詢,後一次和前一次的結果不一樣,這就是不可重讀(重新讀取產生的結果不一樣)。這就很可能帶來一些問題,那麼我們來看看在RR級別中MySQL的表現:

事務A                                         事務B                                             事務C
_________________________________________________________________________________________________________________________________________
begin;                                         
                                                begin;                                              begin;
_________________________________________________________________________________________________________________________________________
                                               
select * from tx_test;             
______________
  id    value 
______________
  1     aa     
______________
  2     bb
______________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________
                                               update tx_test set value='aaa' where id=1;          insert into tx_test(value) values('c');
___________________________________________________________________________________________________________________________________________
                                                
                                               commit;                                             commit;
____________________________________________________________________________________________________________________________________________
select * from tx_test;             
______________
  id    value 
______________
  1     aa     
______________
  2     bb
______________
沒有讀到事務B修改的資料,和第一次sql讀取的一樣,是可重複讀的。

沒有讀到事務C新新增的資料。
_________________________________________________________________________________________
commit
_________________________________________________________________________________________

我們注意到,事務A先做了一次讀取,事務B中間修改了id=1的資料,並commit之後,事務A第二次讀到的資料和第一次完全相同。所以說它是可重讀的。

不可重複讀和幻讀的區別

不可重複讀重點在於update和delete,而幻讀的重點在於insert。

如果使用鎖機制來實現這兩種隔離級別,在可重複讀中,該sql第一次讀取到資料後,就將這些資料加鎖,其它事務無法修改這些資料,就可以實現可重複讀了。但這種方法卻無法鎖住insert的資料,所以當事務A先前讀取了資料,或者修改了全部資料,事務B還是可以insert資料提交,這時事務A就會發現莫名其妙多了一條之前沒有的資料,這就是幻讀,不能通過行鎖來避免。需要Serializable隔離級別 ,讀用讀鎖,寫用寫鎖,讀鎖和寫鎖互斥,這麼做可以有效的避免幻讀、不可重複讀、髒讀等問題,但會極大的降低資料庫的併發能力。

所以說不可重複讀和幻讀最大的區別,就在於如何通過鎖機制來解決他們產生的問題。

上文說的,是使用悲觀鎖機制來處理這兩種問題,但是MySQL、ORACLE、PostgreSQL等成熟的資料庫,出於效能考慮,都是使用了以樂觀鎖為理論基礎的MVCC(多版本併發控制)來避免這兩種問題。

可序列化(Serializable )

讀加共享鎖,寫加排他鎖,讀寫互斥。使用的悲觀鎖的理論,實現簡單,資料更加安全,但是併發能力非常差。如果你的業務併發的特別少或者沒有併發,同時又要求資料及時可靠的話,可以使用這種模式。

參考連結:
1.https://tech.meituan.com/innodb-lock.html
2.http://heden