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MySQL四种事务隔离级别详解

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[数据库(mysql) 所属分类 数据库(mysql) | 发布者 店小二03 | 时间 | 作者 红领巾 ] 0人收藏点击收藏

本文实验的测试环境:windows 10+cmd+mysql5.6.36+InnoDB

一、事务的基本要素(ACID)

  1、原子性(Atomicity):事务开始后所有操作,要么全部做完,要么全部不做,不可能停滞在中间环节。事务执行过程中出错,会回滚到事务开始前的状态,所有的操作就像没有发生一样。也就是说事务是一个不可分割的整体,就像化学中学过的原子,是物质构成的基本单位。

   2、一致性(Consistency):事务开始前和结束后,数据库的完整性约束没有被破坏 。比如A向B转账,不可能A扣了钱,B却没收到。

   3、隔离性(Isolation):同一时间,只允许一个事务请求同一数据,不同的事务之间彼此没有任何干扰。比如A正在从一张银行卡中取钱,在A取钱的过程结束前,B不能向这张卡转账。

   4、持久性(Durability):事务完成后,事务对数据库的所有更新将被保存到数据库,不能回滚。

  小结:原子性是事务隔离的基础,隔离性和持久性是手段,最终目的是为了保持数据的一致性。

二、事务的并发问题

  1、脏读:事务A读取了事务B更新的数据,然后B回滚操作,那么A读取到的数据是脏数据

  2、不可重复读:事务 A 多次读取同一数据,事务 B 在事务A多次读取的过程中,对数据作了更新并提交,导致事务A多次读取同一数据时,结果 不一致。

  3、幻读:系统管理员A将数据库中所有学生的成绩从具体分数改为ABCDE等级,但是系统管理员B就在这个时候插入了一条具体分数的记录,当系统管理员A改结束后发现还有一条记录没有改过来,就好像发生了幻觉一样,这就叫幻读。

  小结:不可重复读的和幻读很容易混淆,不可重复读侧重于修改,幻读侧重于新增或删除。解决不可重复读的问题只需锁住满足条件的行,解决幻读需要锁表

MySQL四种事务隔离级别详解

三、MySQL事务隔离级别

mysql默认的事务隔离级别为repeatable-read

MySQL四种事务隔离级别详解

四、用例子说明各个隔离级别的情况

1、读未提交:

(1)打开一个客户端A,并设置当前事务模式为read uncommitted(未提交读),查询表account的初始值:

MySQL四种事务隔离级别详解

(2)在客户端A的事务提交之前,打开另一个客户端B,更新表account:

MySQL四种事务隔离级别详解

(3)这时,虽然客户端B的事务还没提交,但是客户端A就可以查询到B已经更新的数据:

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(4)一旦客户端B的事务因为某种原因回滚,所有的操作都将会被撤销,那客户端A查询到的数据其实就是脏数据:

MySQL四种事务隔离级别详解

(5)在客户端A执行更新语句update account set balance = balance - 50 where id =1,lilei的balance没有变成350,居然是400,是不是很奇怪,数据的一致性没问啊,如果你这么想就太天真 了,在应用程序中,我们会用400-50=350,并不知道其他会话回滚了,要想解决这个问题可以采用读已提交的隔离级别

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2、读已提交

(1)打开一个客户端A,并设置当前事务模式为read committed(未提交读),查询表account的初始值:

MySQL四种事务隔离级别详解

(2)在客户端A的事务提交之前,打开另一个客户端B,更新表account:

MySQL四种事务隔离级别详解

(3)这时,客户端B的事务还没提交,客户端A不能查询到B已经更新的数据,解决了脏读问题:

MySQL四种事务隔离级别详解

(4)客户端B的事务提交

MySQL四种事务隔离级别详解

(5)客户端A执行与上一步相同的查询,结果与上一步不一致,即产生了不可重复读的问题,在应用程序中,假设我们处于客户端A的会话,查询到lilei的balance为450,但是其他事务将lilei的balance值改为400,我们并不知道,如果用450这个值去做其他操作,是有问题的,不过这个概率真的很小哦,要想避免这个问题,可以采用可重复读的隔离级别

MySQL四种事务隔离级别详解

3、可重复读

(1)打开一个客户端A,并设置当前事务模式为repeatable read,查询表account的初始值:

MySQL四种事务隔离级别详解

(2)在客户端A的事务提交之前,打开另一个客户端B,更新表account并提交,客户端B的事务居然可以修改客户端A事务查询到的行,也就是mysql的可重复读不会锁住事务查询到的行,这一点出乎我的意料,sql标准中事务隔离级别为可重复读时,读写操作要锁行的,mysql居然没有锁,我了个去。在应用程序中要注意给行加锁,不然你会以步骤(1)中lilei的balance为400作为中间值去做其他操作

MySQL四种事务隔离级别详解

(3)在客户端A执行步骤(1)的查询:

MySQL四种事务隔离级别详解

(4)执行步骤(1),lilei的balance仍然是400与步骤(1)查询结果一致,没有出现不可重复读的 问题;接着执行update balance = balance - 50 where id = 1,balance没有变成400-50=350,lilei的balance值用的是步骤(2)中的350来算的,所以是300,数据的一致性倒是没有被破坏,这个有点神奇,也许是mysql的特色吧

mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id | name | balance |
+------+--------+---------+
| 1 | lilei | 400 |
| 2 | hanmei | 16000 |
| 3 | lucy | 2400 |
+------+--------+---------+
rows in set (0.00 sec)
mysql> update account set balance = balance - 50 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id | name | balance |
+------+--------+---------+
| 1 | lilei | 300 |
| 2 | hanmei | 16000 |
| 3 | lucy | 2400 |
+------+--------+---------+
rows in set (0.00 sec)

(5) 在客户端A开启事务,查询表account的初始值

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id | name | balance |
+------+--------+---------+
| 1 | lilei | 300 |
| 2 | hanmei | 16000 |
| 3 | lucy | 2400 |
+------+--------+---------+
rows in set (0.00 sec)

(6)在客户端B开启事务,新增一条数据,其中balance字段值为600,并提交

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into account values(4,'lily',600);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

(7) 在客户端A计算balance之和,值为300+16000+2400=18700,没有把客户端B的值算进去,客户端A提交后再计算balance之和,居然变成了19300,这是因为把客户端B的600算进去了,站在客户的角度,客户是看不到客户端B的,它会觉得是天下掉馅饼了,多了600块,这就是幻读,站在开发者的角度,数据的 一致性并没有破坏。但是在应用程序中,我们得代码可能会把18700提交给用户了,如果你一定要避免这情况小概率状况的发生,那么就要采取下面要介绍的事务隔离级别“串行化”

mysql> select sum(balance) from account;
+--------------+
| sum(balance) |
+--------------+
| 18700 |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select sum(balance) from account;
+--------------+
| sum(balance) |
+--------------+
| 19300 |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)

4.串行化

(1)打开一个客户端A,并设置当前事务模式为serializable,查询表account的初始值:

mysql> set session transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id | name | balance |
+------+--------+---------+
| 1 | lilei | 10000 |
| 2 | hanmei | 10000 |
| 3 | lucy | 10000 |
| 4 | lily | 10000 |
+------+--------+---------+
rows in set (0.00 sec)

(2)打开一个客户端B,并设置当前事务模式为serializable,插入一条记录报错,表被锁了插入失败,mysql中事务隔离级别为serializable时会锁表,因此不会出现幻读的情况,这种隔离级别并发性极低,往往一个事务霸占了一张表,其他成千上万个事务只有干瞪眼,得等他用完提交才可以使用,开发中很少会用到。

mysql> set session transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into account values(5,'tom',0);
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

补充: 

1、SQL规范所规定的标准,不同的数据库具体的实现可能会有些差异

2、mysql中默认事务隔离级别是可重复读时并不会锁住读取到的行

3、事务隔离级别为串行化时,读取数据会锁住整张表

4、阅读此文时,如果站在开发者的角度,也许会觉得不可重复读和幻读,在逻辑上并没有什么问题,最终数据仍然是一致的,但是站在用户的角度,他们通常只能看到一个事务(只能看到客户端A,不知道客户端B这个卧底的存在),而不会考虑事务并发执行的现象,一旦出现同一数据多次读取结果不同,或者凭空出现新记录,他们可能会产生疑虑,这是用户体验的问题。

5.事务在mysql中执行时,最终的结果不会出现数据的一致性的问题,因为在一个事务中,mysql执行某个操作未必会使用前一个操作的中间结果,它会根据其他并发事务的实际情况采来处理,看起来不合逻辑,但是保证了数据的一致性 ;但是事务在应用程序中执行时,一个操作的结果会被下一个操作用到,并进行其他的计算。这是我们得小心,可重复读的时候应该锁行,串行化时 要锁表,不然会破坏数据的一致性。

6、事务在mysql中执行时,mysql会根据各个事务的实际情况综合处理,导致数据的一致性没有被破坏,但是应用程序时按照逻辑套路来出牌,并没有mysql聪明,难免会出现数据的一致性问题。

7、隔离级别越高,越能保证数据的完整性和一致性,但是对并发性能的影响也越大,鱼和熊掌不可兼得啊。对于多数应用程序,可以优先考虑把数据库系统的隔离级别设为Read Committed,它能够避免脏读取,而且具有较好的并发性能。尽管它会导致不可重复读、幻读这些并发问题,在可能出现这类问题的个别场合,可以由应用程序采用悲观锁或乐观锁来控制。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

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