数据库常用的事务隔离级别

数据库常用的事务隔离级别都有哪些?是什么原理?

什么是事务隔离?

任何支持事务的数据库,都必须具备四个特性,分别是:原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)、持久性(Durability),也就是我们常说的事务ACID,这样才能保证事务((Transaction)中数据的正确性。

而事务的隔离性就是指,多个并发的事务同时访问一个数据库时,一个事务不应该被另一个事务所干扰,每个并发的事务间要相互进行隔离。

如果没有事务隔离,会出现什么样的情况呢?

假设我们现在有这样一张表(T),里面记录了很多牛人的名字,我们不进行事务的隔离看看会发生什么呢?

 

  1. 脏读

脏读就是指当一个事务正在访问数据,并且对数据进行了修改,而这种修改还没有提交到数据库中,这时,另外一个事务也访问这个数据,然后使用了这个数据。

例如:

张三的工资为5000,事务A中把他的工资改为8000,但事务A尚未提交。

与此同时,事务B正在读取张三的工资,读取到张三的工资为8000。

随后,事务A发生异常,而回滚了事务。张三的工资又回滚为5000。最后,

事务B读取到的张三工资为8000的数据即为脏数据,事务B做了一次脏读。

 

  1. 不可重复读

是指在一个事务内,多次读同一数据。在这个事务还没有结束时,另外一个事务也访问该同一数据。那么,在第一个事务中的两次读数据之间,由于第二个事务的修改,那么第一个事务两次读到的的数据可能是不一样的。这样就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的,因此称为是不可重复读。

例如:

在事务A中,读取到张三的工资为5000,操作没有完成,事务还没提交。

与此同时,事务B把张三的工资改为8000,并提交了事务。

随后,在事务A中,再次读取张三的工资,此时工资变为8000。在一个事务中前后两次读取的结果并不致,导致了不可重复读。

 

  1. 幻读

是指当事务不是独立执行时发生的一种现象,例如第一个事务对一个表中的数据进行了修改,这种修改涉及到表中的全部数据行。同时,第二个事务也修改这个表中的数据,这种修改是向表中插入一行新数据。那么,以后就会发生操作第一个事务的用户发现表中还有没有修改的数据行,就好象发生了幻觉一样。

例如:

目前工资为5000的员工有10人,事务A读取所有工资为5000的人数为10人。此时,事务B插入一条工资也为5000的记录。这,事务A再次读取工资为5000的员工,记录为11人。此时产生了幻读。

 

4、提醒

不可重复读的重点是修改:同样的条件,你读取过的数据,再次读取出来发现值不一样了

幻读的重点在于新增或者删除:同样的条件,第 1 次和第 2 次读出来的记录数不一样

 

5、第一类丢失更新

A事务撤销时,把已经提交的B事务的更新数据覆盖了。例如: 
数据库常用的事务隔离级别
这时候取款事务A撤销事务,余额恢复为1000,这就丢失了更新。

6、第二类丢失更新

数据库常用的事务隔离级别

A事务覆盖B事务已经提交的数据,造成B事务所做的操作丢失 

 隔离级别

为了防止出现脏读、不可重复读、幻读等情况,我们就需要根据我们的实际需求来设置数据库的隔离级别。

数据库都有哪些隔离级别呢?一般的数据库,都包括以下四种隔离级别:

  1. 读未提交(Read Uncommitted)
  2. 读提交(Read Committed)
  3. 可重复读(Repeated Read)
  4. 串行化(Serializable)

 

如何使用这些隔离级别,那就需要根据业务的实际情况来进行判断了。

我们接下来就看看这四个隔离级别的具体情况

读未提交(Read Uncommitted)

读未提交,顾名思义,就是可以读到未提交的内容。

因此,在这种隔离级别下,查询是不会加锁的,也由于查询的不加锁,所以这种隔离级别的一致性是最差的,可能会产生“脏读”、“不可重复读”、“幻读”。

如无特殊情况,基本是不会使用这种隔离级别的。

读提交(Read Committed)

读提交,顾名思义,就是只能读到已经提交了的内容。

这是各种系统中最常用的一种隔离级别,也是SQL Server和Oracle的默认隔离级别。这种隔离级别能够有效的避免脏读,但除非在查询中显示的加锁,如:

select * from T where ID=2 lock in share mode;

select * from T where ID=2 for update;

不然,普通的查询是不会加锁的。

那为什么“读提交”同“读未提交”一样,都没有查询加锁,但是却能够避免脏读呢?

这就要说到另一个机制“快照(snapshot)”,而这种既能保证一致性又不加锁的读也被称为“快照读(Snapshot Read)”

假设没有“快照读”,那么当一个更新的事务没有提交时,另一个对更新数据进行查询的事务会因为无法查询而被阻塞,这种情况下,并发能力就相当的差。

而“快照读”就可以完成高并发的查询,不过,“读提交”只能避免“脏读”,并不能避免“不可重复读”和“幻读”。

可重复读(Repeated Read)

可重复读,顾名思义,就是专门针对“不可重复读”这种情况而制定的隔离级别,自然,它就可以有效的避免“不可重复读”。而它也是MySql的默认隔离级别

在这个级别下,普通的查询同样是使用的“快照读”,但是,和“读提交”不同的是,当事务启动时,就不允许进行“修改操作(Update)”了,而“不可重复读”恰恰是因为两次读取之间进行了数据的修改,因此,“可重复读”能够有效的避免“不可重复读”,但却避免不了“幻读”,因为幻读是由于“插入或者删除操作(Insert or Delete)”而产生的。

串行化(Serializable)

这是数据库最高的隔离级别,这种级别下,事务“串行化顺序执行”,也就是一个一个排队执行。

这种级别下,“脏读”、“不可重复读”、“幻读”都可以被避免,但是执行效率奇差,性能开销也最大,所以基本没人会用。

总结一下

为什么会出现“脏读”?因为没有“select”操作没有规矩。

为什么会出现“不可重复读”?因为“update”操作没有规矩。

为什么会出现“幻读”?因为“insert”和“delete”操作没有规矩。

“读未提交(Read Uncommitted)”能预防啥?啥都预防不了。

“读提交(Read Committed)”能预防啥?使用“快照读(Snapshot Read)”,避免“脏读”,但是可能出现“不可重复读”和“幻读”。

“可重复读(Repeated Red)”能预防啥?使用“快照读(Snapshot Read)”,锁住被读取记录,避免出现“脏读”、“不可重复读”,但是可能出现“幻读”。

“串行化(Serializable)”能预防啥?有效避免“脏读”、“不可重复读”、“幻读”,不过效果谁用谁知道。

数据库常用的事务隔离级别