1. 数据库事务ACID特性
数据库事务的4个特性:
原子性(Atomic): 事务中的多个操作,不可分割,要么都成功,要么都失败; All or Nothing.
一致性(Consistency): 事务操作之后, 数据库所处的状态和业务规则是一致的; 比如a,b账户相互转账之后,总金额不变;
隔离性(Isolation): 多个事务之间就像是串行执行一样,不相互影响;
持久性(Durability): 事务提交后被持久化到永久存储.
2. 隔离性
其中 隔离性 分为了四种:
READ UNCOMMITTED:可以读取未提交的数据,未提交的数据称为脏数据,所以又称脏读。此时:幻读,不可重复读和脏读均允许;
READ COMMITTED:只能读取已经提交的数据;此时:允许幻读和不可重复读,但不允许脏读,所以RC隔离级别要求解决脏读;
REPEATABLE READ:同一个事务中多次执行同一个select,读取到的数据没有发生改变;此时:允许幻读,但不允许不可重复读和脏读,所以RR隔离级别要求解决不可重复读;
SERIALIZABLE:幻读,不可重复读和脏读都不允许,所以serializable要求解决幻读;
3. 几个概念
脏读:可以读取未提交的数据。RC 要求解决脏读;
不可重复读:同一个事务中多次执行同一个select, 读取到的数据发生了改变(被其它事务update并且提交);
可重复读:同一个事务中多次执行同一个select, 读取到的数据没有发生改变(一般使用MVCC实现);RR各级级别要求达到可重复读的标准;
幻读:同一个事务中多次执行同一个select, 读取到的数据行发生改变。也就是行数减少或者增加了(被其它事务delete/insert并且提交)。SERIALIZABLE要求解决幻读问题;
这里一定要区分 不可重复读 和 幻读:
不可重复读的重点是修改: 同样的条件的select, 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: 同样的条件的select, 第1次和第2次读出来的记录数不一样
从结果上来看, 两者都是为多次读取的结果不一致。但如果你从实现的角度来看, 它们的区别就比较大: 对于前者, 在RC下只需要锁住满足条件的记录,就可以避免被其它事务修改,也就是 select for update, select in share mode; RR隔离下使用MVCC实现可重复读; 对于后者, 要锁住满足条件的记录及所有这些记录之间的gap,也就是需要 gap lock。
隔离级别:
隔离级别 | 脏读(Dirty Read) | 不可重复读(NonRepeatable Read) | 幻读 (Phantom Read) |
---|---|---|---|
未提交读(Read uncommitted) |
可能 |
可能 |
可能 |
已提交读(Read committed) |
不可能 |
可能 |
可能 |
可重复读(Repeatable read) |
不可能 |
不可能 |
可能 |
可串行化(Serializable ) |
不可能 |
不可能 |
不可能 |
4. 数据库的默认隔离级别
除了MySQL默认采用RR隔离级别之外,其它几大数据库都是采用RC隔离级别。
但是他们的实现也是极其不一样的。Oracle仅仅实现了RC 和 SERIALIZABLE隔离级别。默认采用RC隔离级别,解决了脏读。但是允许不可重复读和幻读。其SERIALIZABLE则解决了脏读、不可重复读、幻读。
MySQL的实现:MySQL默认采用RR隔离级别,SQL标准是要求RR解决不可重复读的问题,但是因为MySQL采用了gap lock,所以实际上MySQL的RR隔离级别也解决了幻读的问题。那么MySQL的SERIALIZABLE是怎么回事呢?其实MySQL的SERIALIZABLE采用了经典的实现方式,对读和写都加锁。
create table `test_trx` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`value` int(11) NOT NULL DEFAULT 0,
PRIMARY KEY(`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8;
insert into test_trx(value) value(1),(2),(3),(4),(5);
下面以例子来说明上面上面的情况
1. 脏读
事务1 | 事务2 | |
---|---|---|
1 |
|
@@tx_isolation | ------------------ |\ |
READ-UNCOMMITTED | ------------------ begin; ---- |
|
@@tx_isolation | ------------------ |\ |
READ-UNCOMMITTED | ------------------ begin; |
2 |
|
3 |
|
|
id | id \ |
value | -----------+ |\ |
1 | 1 \ |
1 | |\ |
2 | 2 \ |
2 | |\ |
3 | 3 \ |
6 | |\ |
4 | 4 \ |
4 | |\ |
5 | 5 \ |
5 | -----------+ ---- |
|
id | id \ |
value | -----------+ |\ |
1 | 1 \ |
1 | |\ |
2 | 2 \ |
2 | |\ |
3 | 3 \ |
6 | |\ |
4 | 4 \ |
4 | |\ |
5 | 5 \ |
Note
|
未提交隔离级别, 事务1中更新的value,未提交,事务2中可以看到. 造成脏读. |
2. 虚读(不可重复读)
事务1 | 事务2 | |
---|---|---|
1 |
|
@@tx_isolation | ------------------ |\ |
READ-COMMITTED | ------------------ begin; ---- |
|
@@tx_isolation | ------------------ |\ |
READ-COMMITTED | ------------------ begin; |
2 |
|
id | id \ |
value | -----------+ |\ |
1 | 1 \ |
1 | |\ |
2 | 2 \ |
2 | |\ |
3 | 3 \ |
3 | |\ |
4 | 4 \ |
4 | |\ |
5 | 5 \ |
5 | -----------+ ---- |
|
id | id \ |
value | -----------+ |\ |
1 | 1 \ |
1 | |\ |
2 | 2 \ |
2 | |\ |
3 | 3 \ |
3 | |\ |
4 | 4 \ |
4 | |\ |
5 | 5 \ |
5 | -----------+ ---- |
3 |
|
4 |
|
|
id | id \ |
value | -----------+ |\ |
1 | 1 \ |
1 | |\ |
2 | 2 \ |
2 | |\ |
3 | 3 \ |
6 | |\ |
4 | 4 \ |
4 | |\ |
5 | 5 \ |
5 | -----------+ ---- |
|
id | id \ |
value | -----------+ |\ |
1 | 1 \ |
1 | |\ |
2 | 2 \ |
2 | |\ |
3 | 3 \ |
3 | |\ |
4 | 4 \ |
4 | |\ |
5 | 5 \ |
5 | -----------+ ---- |
5 |
|
6 |
|
|
id | id \ |
value | -----------+ |\ |
1 | 1 \ |
1 | |\ |
2 | 2 \ |
2 | |\ |
3 | 3 \ |
6 | |\ |
4 | 4 \ |
4 | |\ |
5 | 5 \ |
5 | -----------+ ---- |
|
id | id \ |
value | -----------+ |\ |
1 | 1 \ |
1 | |\ |
2 | 2 \ |
2 | |\ |
3 | 3 \ |
6 | |\ |
4 | 4 \ |
4 | |\ |
5 | 5 \ |
Note
|
读提交隔离级别,事务2在同一个事务中,读取事务1提交后的update更改 |
3. 幻读
看下大部分mysql所说的幻读现象
事务1 | 事务2 | |
---|---|---|
1 |
|
@@tx_isolation | ----------------- |\ |
REPEATABLE-READ | ----------------- begin; ---- |
|
@@tx_isolation | ----------------- |\ |
REPEATABLE-READ | ----------------- begin; |
2 |
|
id | id \ |
value | -----------+ |\ |
1 | 1 \ |
1 | |\ |
2 | 2 \ |
2 | |\ |
3 | 3 \ |
3 | |\ |
4 | 4 \ |
4 | |\ |
5 | 5 \ |
5 | |\ |
6 | 6 \ |
6 | -----------+ 6 rows in set (0.00 sec) ---- |
|
id | id \ |
value | -----------+ |\ |
1 | 1 \ |
1 | |\ |
2 | 2 \ |
2 | |\ |
3 | 3 \ |
3 | |\ |
4 | 4 \ |
4 | |\ |
5 | 5 \ |
5 | |\ |
6 | 6 \ |
6 | -----------+ 6 rows in set (0.00 sec) ---- |
3 |
|
id | id \ |
value | -----------+ |\ |
1 | 1 \ |
1 | |\ |
2 | 2 \ |
2 | |\ |
3 | 3 \ |
3 | |\ |
4 | 4 \ |
4 | |\ |
5 | 5 \ |
5 | |\ |
6 | 6 \ |
6 | |\ |
7 | 7 \ |
7 | -----------+ 7 rows in set (0.00 sec) commit; ---- |
|
4 |
|
|
id | id \ |
value | -----------+ |\ |
1 | 1 \ |
1 | |\ |
2 | 2 \ |
2 | |\ |
3 | 3 \ |
3 | |\ |
4 | 4 \ |
4 | |\ |
5 | 5 \ |
5 | |\ |
Note
|
事务2,查询记录里面没有记录7,插入7的时候提示主键重复,幻读. |
RR事务隔离级别号称可以解决幻读的问题(通过当前读加锁来实现)
5.gap锁(当前读)解决幻读问题
mysql说对数据加锁不管共享锁还是互斥锁就能解决幻读的问题
select * from test_trx where id between 1 and 7 lock in share mode;
select * from test_trx where id between 1 and 7 for update;
通过gap锁+当前读解决幻读问题,但是lock in share mode 和for update不是标准的sql语法.
6.RR没有解决的幻读
场景:我们知道grap锁能够将右边的记录进行加锁,因此我要统计表记录的数量,我只需要对最大记录加锁就行了