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事务并发|谈谈MySql 事务隔离级别

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。本文将以具体的例子来讲解这4类隔离级别。

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)。

实例:

创建表:create table test(id int,num int)ENGINE=innodb;

开A、B两个session,都做以下设置:

1. 查看隔离级别:

[sql] 

  1. mysql> select @@global.tx_isolation,@@tx_isolation;  

  2. +———————–+—————–+  

  3. | @@global.tx_isolation | @@tx_isolation  |  

  4. +———————–+—————–+  

  5. REPEATABLEREAD       | REPEATABLEREAD |   

  6. +———————–+—————–+  

  7. 1 row in set (0.00 sec)  

2. 更改隔离级别:

[sql] 

  1. mysql> set session tx_isolation=‘read-uncommitted’;   

  2. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  

  3. mysql> set global tx_isolation=‘read-uncommitted’;    

  4. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  

  5. mysql> select @@global.tx_isolation, @@tx_isolation;   

  6. +———————–+——————+  

  7. | @@global.tx_isolation | @@tx_isolation   |  

  8. +———————–+——————+  

  9. READUNCOMMITTED      | READUNCOMMITTED |   

  10. +———————–+——————+  

  11. 1 row in set (0.00 sec)  


3. 关闭事务自动提交:set autocommit=off;或者:set @@autocommit=0;

4. 在A session开始事务并查看数据:

[sql] 

  1. mysql> start transaction;  

  2. Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)  

  3. mysql> select * from test;  

  4. Empty set (0.01 sec)  

  5. /*在事务B更新数据未提交时查看数据*/  

  6. mysql> select * from test;  

  7. +——+——+  

  8. | id   | num  |  

  9. +——+——+  

  10. |    1 |    1 |   

  11. |    2 |    2 |   

  12. +——+——+  

  13. rows in set (0.00 sec)  

  14.   

  15. /*在事务B回滚后查看数据*/  

  16.   

  17. mysql> select * from test;  

  18. Empty set (0.00 sec)  

5. 在B session中开始事务,插入数据后并不提交:

[sql] 

  1. mysql> start transaction;  

  2. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  

  3. mysql> select * from test;  

  4. Empty set (0.00 sec)  

  5. mysql> insert into test values(1,1),(2,2);  

  6. Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)  

  7. Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0  

  8. mysql> select * from test;  

  9. +——+——+  

  10. | id   | num  |  

  11. +——+——+  

  12. |    1 |    1 |   

  13. |    2 |    2 |   

  14. +——+——+  

  15. rows in set (0.00 sec)  

  16. mysql> rollback;  

  17. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  

  18. mysql> select * from test;  

  19. Empty set (0.01 sec)  

经过上面的实例可以看出,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,但一旦事务B回滚后,事务A两次查询的数据不一样,造成脏读现象。未提交读是最低的隔离级别。

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。

实例:

1. 两个session修改隔离级别:set session tx_isolation=’read-committed’;

2. A端开始事务并查看数据:

[sql] 

  1. mysql> start transaction;  

  2. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  

  3.   

  4. /*在事务B更新数据未提交时查看数据*/  

  5.   

  6. mysql> select * from test;  

  7. Empty set (0.00 sec)  

  8.   

  9. /*在事务B更新数据并提交后查看数据*/  

  10.   

  11. mysql> select * from test;  

  12. +——+——+  

  13. | id   | num  |  

  14. +——+——+  

  15. |    1 |    1 |   

  16. |    2 |    2 |   

  17. +——+——+  

  18. rows in set (0.00 sec)  

3. B端开始更新数据:

[sql] 

  1. mysql> start transaction;  

  2. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  

  3. mysql> select * from test;  

  4. Empty set (0.00 sec)  

  5. mysql> insert into test values(1,1),(2,2);  

  6. Query OK, 2 rows affected (0.00 sec)  

  7. Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0  

  8. mysql> select * from test;  

  9. +——+——+  

  10. | id   | num  |  

  11. +——+——+  

  12. |    1 |    1 |   

  13. |    2 |    2 |   

  14. +——+——+  

  15. rows in set (0.00 sec)  

  16. mysql> commit;  

  17. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  

经过上面的实例可以得出结论,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。已提交读级别只允许读取已提交的记录,但不要求可重复读。

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。

实例:

1. 两端更改隔离级别:set session tx_isolation=’repeatable-read’;

2. 事务A查询数据:

[sql] 

  1. mysql> start transaction;  

  2. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  

  3. /*事务B更新数据之前*/  

  4. mysql> select * from test;  

  5. +——+——+  

  6. | id   | num  |  

  7. +——+——+  

  8. |    1 |    1 |   

  9. |    2 |    2 |   

  10. +——+——+  

  11. rows in set (0.00 sec)  

  12. /*事务B更新数据并提交之后*/  

  13. mysql> select * from test;  

  14. +——+——+  

  15. | id   | num  |  

  16. +——+——+  

  17. |    1 |    1 |   

  18. |    2 |    2 |   

  19. +——+——+  

  20. rows in set (0.00 sec)  

  21. mysql> commit;  

  22. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  

  23. mysql> select * from test;  

  24. +——+——+  

  25. | id   | num  |  

  26. +——+——+  

  27. |    1 |    1 |   

  28. |    2 |    2 |   

  29. |    3 |    3 |   

  30. +——+——+  

  31. rows in set (0.00 sec)  


3. 事务B更新数据:

[sql]

  1. mysql> start transaction;  

  2. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  

  3. mysql> insert into test values(3,3);  

  4. Query OK, 1 row affected (0.00 sec)  

  5. mysql> commit;  

  6. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  

由以上的实例可以得出结论,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数据保持一致,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)。像以上的实例,就没有出现数据幻读的问题。

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。

实例:

1. 更改隔离级别:set session tx_isolation=’Serializable’;

2. 事务A开始查询数据:

[sql] 

  1. mysql> select @@tx_isolation;  

  2. +—————-+  

  3. | @@tx_isolation |  

  4. +—————-+  

  5. SERIALIZABLE   |   

  6. +—————-+  

  7. 1 row in set (0.00 sec)  

  8. mysql> start transaction;  

  9. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  

  10. mysql> select * from test;  

  11. +——+——+  

  12. | id   | num  |  

  13. +——+——+  

  14. |    1 |    1 |   

  15. |    2 |    2 |   

  16. |    3 |    3 |   

  17. +——+——+  

  18. rows in set (0.00 sec)  

3. 事务B更新数据:

[sql] 

  1. mysql> start transaction;  

  2. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  

  3. mysql> insert into test values(4,4);  

  4. /*事务A一直不提交,事务B超时*/   

  5. ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction  

从实例中可以看出serializable完全锁定字段,若一个事务来查询同一份数据就必须等待,直到前一个事务完成并解除锁定为止 。是完整的隔离级别,会锁定对应的数据表格,因而会有效率的问题。   

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:

《事务并发|谈谈MySql 事务隔离级别》

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