• 4种事务的隔离级别


    事务ACID特性,其中I代表隔离性(Isolation)。

    什么是事务的隔离性?

    隔离性是指,多个用户的并发事务访问同一个数据库时,一个用户的事务不应该被其他用户的事务干扰,多个并发事务之间要相互隔离。

    一个事务怎么会干扰其他事务呢?

    咱们举例子来说明,假设有InnoDB表:

    t(id PK, name);

    表中有三条记录:

    1, shenjian

    2, zhangsan

    3, lisi

    case 1

    事务A,先执行,处于未提交的状态:

    insert into t values(4, wangwu);

    事务B,后执行,也未提交:

    select * from t;

    如果事务B能够读取到(4, wangwu)这条记录,事务A就对事务B产生了影响,这个影响叫做“读脏”,读到了未提交事务操作的记录。

    case 2

    事务A,先执行:

    select * from t where id=1;

    结果集为:

    1, shenjian

    事务B,后执行,并且提交:

    update t set name=xxoo where id=1;

    commit;

    事务A,再次执行相同的查询:

    select * from t where id=1;

    结果集为:

    1, xxoo

    这次是已提交事务B对事务A产生的影响,这个影响叫做“不可重复读”,一个事务内相同的查询,得到了不同的结果。

    case 3

    事务A,先执行:

    select * from t where id>3;

    结果集为:

    NULL

    事务B,后执行,并且提交:

    insert into t values(4, wangwu);

    commit;

    事务A,首次查询了id>3的结果为NULL,于是想插入一条为4的记录:

    insert into t values(4, xxoo);

    结果集为:

    Error : duplicate key!

    事务A的内心OS是:你TM在逗我,查了id>3为空集,insert id=4告诉我PK冲突?

    这次是已提交事务B对事务A产生的影响,这个影响叫做“幻读”。

    可以看到,并发的事务可能导致其他事务:

    • 读脏

    • 不可重复读

    • 幻读

    InnoDB实现了哪几种事务的隔离级别?

    按照SQL92标准,InnoDB实现了四种不同事务的隔离级别:

    • 读未提交(Read Uncommitted)

    • 读提交(Read Committed, RC)

    • 可重复读(Repeated Read, RR)

    • 串行化(Serializable)

    不同事务的隔离级别,实际上是一致性与并发性的一个权衡与折衷。

    InnoDB的四种事务的隔离级别,分别是怎么实现的?

    InnoDB使用不同的锁策略(Locking Strategy)来实现不同的隔离级别。

    一,读未提交(Read Uncommitted)

    这种事务隔离级别下,select语句不加锁。

    画外音:官方的说法是

    SELECT statements are performed in a nonlocking fashion.

    此时,可能读取到不一致的数据,即“读脏”。这是并发最高,一致性最差的隔离级别。

    二,串行化(Serializable)

    这种事务的隔离级别下,所有select语句都会被隐式的转化为select ... in share mode.

    这可能导致,如果有未提交的事务正在修改某些行,所有读取这些行的select都会被阻塞住。

    画外音:官方的说法是

    To force a plain SELECT to block if other transactions have modified the selected rows.

    这是一致性最好的,但并发性最差的隔离级别。

    在互联网大数据量,高并发量的场景下,几乎不会使用上述两种隔离级别。

    三,可重复读(Repeated Read, RR)

    这是InnoDB默认的隔离级别,在RR下:

    (1)普通的select使用快照读(snapshot read),这是一种不加锁的一致性读(Consistent Nonlocking Read),底层使用MVCC来实现,具体的原理在《InnoDB并发如此高,原因竟然在这?》中有详细的描述;

    (2)加锁的select(select ... in share mode / select ... for update), update, delete等语句,它们的锁,依赖于它们是否在唯一索引(unique index)上使用了唯一的查询条件(unique search condition),或者范围查询条件(range-type search condition):

    • 在唯一索引上使用唯一的查询条件,会使用记录锁(record lock),而不会封锁记录之间的间隔,即不会使用间隙锁(gap lock)与临键锁(next-key lock)

    • 范围查询条件,会使用间隙锁与临键锁,锁住索引记录之间的范围,避免范围间插入记录,以避免产生幻影行记录,以及避免不可重复的读

    画外音:这一段有点绕,多读几遍。

    关于记录锁,间隙锁,临键锁的更多说明,详见《InnoDB,select为啥会阻塞insert?》。

    四,读提交(Read Committed, RC)

    这是互联网最常用的隔离级别,在RC下:

    (1)普通读是快照读;

    (2)加锁的select, update, delete等语句,除了在外键约束检查(foreign-key constraint checking)以及重复键检查(duplicate-key checking)时会封锁区间,其他时刻都只使用记录锁;

    此时,其他事务的插入依然可以执行,就可能导致,读取到幻影记录。

     

    总结

    • 并发事务之间相互干扰,可能导致事务出现读脏,不可重复度,幻读等问题

    • InnoDB实现了SQL92标准中的四种隔离级别

    (1)读未提交:select不加锁,可能出现读脏;

    (2)读提交(RC):普通select快照读,锁select /update /delete 会使用记录锁,可能出现不可重复读;

    (3)可重复读(RR):普通select快照读,锁select /update /delete 根据查询条件情况,会选择记录锁,或者间隙锁/临键锁,以防止读取到幻影记录;

    (4)串行化:select隐式转化为select ... in share mode,会被update与delete互斥;

    • InnoDB默认的隔离级别是RR,用得最多的隔离级别是RC

     个人总结:

    脏读:事务A读到了事务B未提交的数据,产生了脏读。此级别最不能容忍

    不可重复读:事务A进行了两次查询,中途事务B修改了数据并提交了,导致事务A两次查询结果不一致,不可重复读。

    幻读:事务A进行了两次查询,中途事务B新增了数据并提交了,事务A查询时还是没提交之前的结果。

    以上产生的问题,都是事务A受到了事务B的影响。

    事务的隔离级别:读提交,读未提交,可重复读,串行化

    或许有朋友问,为啥没提到insert?可以查阅《InnoDB并发插入,居然使用意向锁?》。 

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