資料庫的事務隔離級別

2021-10-04 15:25:26 字數 3161 閱讀 3153

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會技術的葛大爺

12:41

網際網路行業,老一輩技術人

什麼是事務隔離?

任何支援事務的資料庫,都必須具備四個特性,分別是:原子性(atomicity)、一致性(consistency)、隔離性(isolation)、永續性(durability),也就是我們常說的事務acid,這樣才能保證事務((transaction)中資料的正確性。

而事務的隔離性就是指,多個併發的事務同時訪問乙個資料庫時,乙個事務不應該被另乙個事務所干擾,每個併發的事務間要相互進行隔離。

如果沒有事務隔離,會出現什麼樣的情況呢?

假設我們現在有這樣一張表(t),裡面記錄了很多牛人的名字,我們不進行事務的隔離看看會發生什麼呢?

第一天,事務a訪問了資料庫,它幹了一件事情,往資料庫裡加上了新來的牛人的名字,但是沒有提交事務。

insert into t values (4, '牛d');

這時,來了另乙個事務b,他要查詢所有牛人的名字。

select name from t;

這時,如果沒有事務之間沒有有效隔離,那麼事務b返回的結果中就會出現「牛d」的名字。這就是「髒讀(dirty read)」。

第二天,事務a訪問了資料庫,他要檢視id是1的牛人的名字,於是執行了

select name from t where id = 1;

這時,事務b來了,因為id是1的牛人改名字了,所以要更新一下,然後提交了事務。

update t set name = '不牛' where id = 1;

接著,事務a還想再看看id是1的牛人的名字,於是又執行了

select name from t where id = 1;

結果,兩次讀出來的id是1的牛人名字竟然不相同,這就是不可重複讀(unrepeatable read)。

第三天,事務a訪問了資料庫,他想要看看資料庫的牛人都有哪些,於是執行了

select * from t;

這時候,事務b來了,往資料庫加入了乙個新的牛人。

insert into t values(4, '牛d');

這時候,事務a忘了剛才的牛人都有哪些了,於是又執行了。

select * from t;

結果,第一次有三個牛人,第二次有四個牛人。

相信這個時候事務a就蒙了,剛才發生了什麼?這種情況就叫「幻讀(phantom problem)」。

為了防止出現髒讀、不可重複讀、幻讀等情況,我們就需要根據我們的實際需求來設定資料庫的隔離級別。

資料庫都有哪些隔離級別呢?

一般的資料庫,都包括以下四種隔離級別:

讀未提交(read uncommitted)

讀提交(read committed)

可重複讀(repeated read)

序列化(serializable)

如何使用這些隔離級別,那就需要根據業務的實際情況來進行判斷了。

我們接下來就看看這四個隔離級別的具體情況

讀未提交(read uncommitted)

讀未提交,顧名思義,就是可以讀到未提交的內容。

因此,在這種隔離級別下,查詢是不會加鎖的,也由於查詢的不加鎖,所以這種隔離級別的一致性是最差的,可能會產生「髒讀」、「不可重複讀」、「幻讀」。

如無特殊情況,基本是不會使用這種隔離級別的。

讀提交(read committed)

讀提交,顧名思義,就是只能讀到已經提交了的內容。

這是各種系統中最常用的一種隔離級別,也是sql server和oracle的預設隔離級別。這種隔離級別能夠有效的避免髒讀,但除非在查詢中顯示的加鎖,如:

select * from t where id=2 lock in share mode;

select * from t where id=2 for update;

不然,普通的查詢是不會加鎖的。

那為什麼「讀提交」同「讀未提交」一樣,都沒有查詢加鎖,但是卻能夠避免髒讀呢?

這就要說道另乙個機制「快照(snapshot)」,而這種既能保證一致性又不加鎖的讀也被稱為「快照讀(snapshot read)」

假設沒有「快照讀」,那麼當乙個更新的事務沒有提交時,另乙個對更新資料進行查詢的事務會因為無法查詢而被阻塞,這種情況下,併發能力就相當的差。

而「快照讀」就可以完成高併發的查詢,不過,「讀提交」只能避免「髒讀」,並不能避免「不可重複讀」和「幻讀」。

可重複讀(repeated read)

可重複讀,顧名思義,就是專門針對「不可重複讀」這種情況而制定的隔離級別,自然,它就可以有效的避免「不可重複讀」。而它也是mysql的預設隔離級別。

在這個級別下,普通的查詢同樣是使用的「快照讀」,但是,和「讀提交」不同的是,當事務啟動時,就不允許進行「修改操作(update)」了,而「不可重複讀」恰恰是因為兩次讀取之間進行了資料的修改,因此,「可重複讀」能夠有效的避免「不可重複讀」,但卻避免不了「幻讀」,因為幻讀是由於「插入或者刪除操作(insert or delete)」而產生的。

序列化(serializable)

這是資料庫最高的隔離級別,這種級別下,事務「序列化順序執行」,也就是乙個乙個排隊執行。

這種級別下,「髒讀」、「不可重複讀」、「幻讀」都可以被避免,但是執行效率奇差,效能開銷也最大,所以基本沒人會用。

總結一下

為什麼會出現「髒讀」?因為沒有「select」操作沒有規矩。

為什麼會出現「不可重複讀」?因為「update」操作沒有規矩。

為什麼會出現「幻讀」?因為「insert」和「delete」操作沒有規矩。

「讀未提(read uncommitted)」能預防啥?啥都預防不了。

「讀提交(read committed)」能預防啥?使用「快照讀(snapshot read)」,避免「髒讀」,但是可能出現「不可重複讀」和「幻讀」。

「可重複讀(repeated red)」能預防啥?使用「快照讀(snapshot read)」,鎖住被讀取記錄,避免出現「髒讀」、「不可重複讀」,但是可能出現「幻讀」。

「序列化(serializable)」能預防啥?排排坐,吃果果,有效避免「髒讀」、「不可重複讀」、「幻讀」,不過效果誰用誰知道。

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資料庫事務隔離級別

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