事前准备

CREATE TABLE `hero` (
  `number` int NOT NULL,
  `name` varchar(100) DEFAULT NULL,
  `country` varchar(100) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`number`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb3;

事务隔离级别

我们知道MySQL是一个客户端/服务器架构的软件,对于同一个服务器来说,可以有若干个客户端与之连接,每个客户端与服务器连接上之后,就可以称之为一个会话(Session)。每个客户端都可以在自己的会话中向服务器发出请求语句,一个请求语句可能是某个事务的一部分,也就是对于服务器来说可能同时处理多个事务。在事务简介的章节中我们说过事务有一个称之为隔离性的特性,理论上在某个事务对某个数据进行访问时,其他事务应该进行排队,当该事务提交之后,其他事务才可以继续访问这个数据。但是这样子的话对性能影响太大,我们既想保持事务的隔离性,又想让服务器在处理访问同一数据的多个事务时性能尽量高些,鱼和熊掌不可得兼,舍一部分隔离性而取性能者也。

事务并发执行时遇到的一致性问题

  • 脏写(Dirty Write)
    如果一个事务修改了另一个未提交事务修改过的数据,这就是脏写
  • 脏读(Dirty Read)
    如果一个事务「读到」了另一个「未提交事务修改过的数据」,就意味着发生了「脏读」现象。
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  • 不可重复读(Non-Repeatable Read)
    如果一个事务只能读到另一个已经提交的事务修改过的数据,并且其他事务每对该数据进行一次修改并提交后,该事务都能查询得到最新值,那就意味着发生了不可重复读
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  • 幻读(Phantom)
    如果一个事务先根据某些条件查询出一些记录,之后另一个事务又向表中插入了符合这些条件的记录,原先的事务再次按照该条件查询时,能把另一个事务插入的记录也读出来,那就意味着发生了幻读
    image.png

SQL标准中的4中隔离级别

脏写 > 脏读 > 不可重复读 > 幻读

  • 读未提交( read uncommitted ,指一个事务还没提交时,它做的变更就能被其他事务看到;
  • 读提交( read committed ,指一个事务提交之后,它做的变更才能被其他事务看到;
  • 可重复读( repeatable read ,指一个事务执行过程中看到的数据,一直跟这个事务启动时看到的数据是一致的, MySQL InnoDB 引擎的默认隔离级别
  • 串行化(serializable ;会对记录加上读写锁,在多个事务对这条记录进行读写操作时,如果发生了读写冲突的时候,后访问的事务必须等前一个事务执行完成,才能继续执行;

  SQL标准中规定,针对不同的隔离级别,并发事务可以发生不同严重程度的问题,具体情况如下:

隔离级别脏读不可重复读幻读
READ UNCOMMITTEDPossiblePossiblePossible
READ COMMITTEDNot PossiblePossiblePossible
REPEATABLE READNot PossibleNot PossiblePossible
SERIALIZABLENot PossibleNot PossibleNot Possible

要解决脏读现象,就要升级到「读提交」以上的隔离级别;要解决不可重复读现象,就要升级到「可重复读」的隔离级别

不过,要解决幻读现象不建议将隔离级别升级到「串行化」,因为这样会导致数据库在并发事务时性能很差。

InnoDB 引擎的默认隔离级别虽然是「可重复读」,但是它通过next-key lock 锁(行锁和间隙锁的组合)来锁住记录之间的“间隙”和记录本身,防止其他事务在这个记录之间插入新的记录,这样就避免了幻读现象。

举个例子

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在不同隔离级别下,事务 A 执行过程中查询到的余额可能会不同:

  • 在「读未提交」隔离级别下,事务 B 修改余额后,虽然没有提交事务,但是此时的余额已经可以被事务 A 看见了,于是事务 A 中余额 V1 查询的值是 200 万,余额 V2、V3 自然也是 200 万了;
  • 在「读提交」隔离级别下,事务 B 修改余额后,因为没有提交事务,所以事务 A 中余额 V1 的值还是 100 万,等事务 B 提交完后,最新的余额数据才能被事务 A 看见,因此额 V2、V3 都是 200 万;
  • 在「可重复读」隔离级别下,事务 A 只能看见启动事务时的数据,所以余额 V1、余额 V2 的值都是 100 万,当事务 A 提交事务后,就能看见最新的余额数据了,所以余额 V3 的值是 200 万;
  • 在「串行化」隔离级别下,事务 B 在执行将余额 100 万修改为 200 万时,由于此前事务 A 执行了读操作,这样就发生了读写冲突,于是就会被锁住,直到事务 A 提交后,事务 B 才可以继续执行,所以从 A 的角度看,余额 V1、V2 的值是 100 万,余额 V3 的值是 200万。

这四种隔离级别具体是如何实现的呢?

  • 对于「读未提交」隔离级别的事务来说,因为可以读到未提交事务修改的数据,所以直接读取最新的数据就好了;
  • 对于「串行化」隔离级别的事务来说,通过加读写锁的方式来避免并行访问;
  • 对于「读提交」和「可重复读」隔离级别的事务来说,它们是通过 Read View 来实现的,它们的区别在于创建 Read View 的时机不同,大家可以把 Read View 理解成一个数据快照,就像相机拍照那样,定格某一时刻的风景。 「读提交」隔离级别是在「每个语句执行前」都会重新生成一个 Read View,而「可重复读」隔离级别是「启动事务时」生成一个 Read View,然后整个事务期间都在用这个 Read View
最后修改:2022 年 08 月 10 日
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