今天要演示的是 Mysql 事务隔离性的 隔离级别。
简单介绍一下 事务的四大特性,之前的博客也详细的写过:
InnoDB事务原理
- 事务(Transaction)是数据库区别于文件系统的重要特性之一,事务会把数据库从一种一致性状态转换为另一种一致性状态。
- 在数据库提交时,可以确保要么所有修改都已保存,要么所有修改都不保存。
事务的(ACID)特征
- 原子性(Atomicity):整个事物的所有操作要么全部提交成功,要么全部失败回滚(不会出现部分执行的情况)。
- 一致性(Consistency):几个并行执行的事务,其执行结果必须与按某一顺序串行执行的结果相一致。
- 隔离性(Isolation):事务的执行不受其他事务的干扰,事务执行的中间结果对其他事务必须是透明的。
- 持久性(Durability): 一个事务一旦被提交了,那么对数据库中的数据的改变就是永久性的,即便是在数据库系统遇到故障的情况下也不会丢失提交事务的操作。
事物隔离级别
- 未提交读: 脏读(READ UNCOMMITTED) 读未提交
- 提交读: 不可重复读(READ COMMITTED)
- 可重复读: 幻读(REPEATABLE READ):这是MySQL的默认事务隔离级别
- 可串行读(SERIALIZABLE) 序列化&串行读
在该隔离级别下,可以解决前面出现的脏读、不可重复读和幻读问题,但也会导致大量的超时和锁竞争现象,一般不推荐使用
√ 为会发生,×为不会发生
隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
read uncommitted(未提交读) | √ | √ | √ |
read committed(提交读) | × | √ | √ |
repeatable read(可重复读) | × | × | √ |
serializable (可串行化) | × | × | × |
表格借鉴的Java识堂()
此文 用到的 MySQL 的一些命令
# 查看 MySQL 版本
select version()
# 查看 MySQL 隔离级别
SELECT @@tx_isolation
# MySQL在会话层面设置隔离级别
set session transaction isolation level 隔离级别名字
# 开启事务
start transaction
# 提交事务
commit
# 回滚事务
rollback
创建 库、表、查看。
# 创建 demo01 数据库
create database demo01
use demo01
# 创建测试表
create table test01(
id int(3) not null primary key auto_increment,
name varchar(64) default null,
price int(7) default 0 # 这里不许有逗号
)ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
插入初始数据
insert into test01(name,price) values('张三',100),('李四',0);
一切ok 开始干活
脏读
表中的数据如下,设置隔离级别为未提交读
时间 | 客户端A(Tab A) | 客户端B(Tab B) |
T1 | set session transaction isolation level read uncommitted; start transaction;(开启事务) update test01 set price = price + 100 where id = 1; select * from test01 where id = 1; 设置为未提交读,给张三账号+100,输出为200 | |
T2 | set session transaction isolation level read uncommitted; start transaction; select * from test01 where id = 1; 查询余额输出为200 | |
T3 | rollback | |
T4 | commit | |
T5 | select * from test01 where id = 1; 查询余额输出为100 |
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。
再举一个严重的例子,证明一下危害
表中的数据如下
时间 | 客户端A(Tab A) | 客户端B(Tab B) |
T1 | set session transaction isolation level read uncommitted; start transaction; update test01 set price = price - 100 where id = 1; update test01 set price = price + 100 where id = 2; | |
T2 | set session transaction isolation level read uncommitted; start transaction; select price from test01 where id = 2; update test01 set price = price - 100 where id = 2; 更新语句被阻塞 | |
T3 | rollback | |
T4 | commit |
执行完成,数据库中的数据如下
时间 | 解释 |
T1 | 1给2转100 |
T2 | 2的余额够100元,购买100元的东西,更新语句被阻塞 |
T3 | 1回滚,1的余额变成100,2的余额变成0 |
T4 | 2成功扣款,余额0-100=-100 |
现在好了,银行无缘无故损失100元。
不可重复读
表中的数据如下,设置隔离级别为提交读
时间 | 客户端A(Tab A) | 客户端B(Tab B) |
T1 | set session transaction isolation level read committed; start transaction; select * from test01 where id = 2; 查询余额输出为0 | |
T2 | set session transaction isolation level read committed; start transaction; update test01 set price = price + 100 where id = 2; select * from test01 where id = 2; commit; 查询余额输出100 | |
T3 | select * from test01 where id = 2; commit; 查询余额输出100 |
不可重复读是指在事务1内,读取了一个数据,事务1还没有结束时,事务2也访问了这个数据,修改了这个数据,并提交。紧接着,事务1又读这个数据。由于事务2的修改,那么事务1两次读到的的数据可能是不一样的,因此称为是不可重复读。
当然你可以在T2时间段客户端B修改完id=2的账户余额但没有commit的时候,在客户端A查询id=2的账户余额,发现账户余额为0,可以证明提交读这个隔离级别不会发生脏读。
可重复读级别
看一下可重复读是个什么过程?
表中的数据如下,设置隔离级别为可重复读
时间 | 客户端A(Tab A) | 客户端B(Tab B) |
T1 | set session transaction isolation level repeatable read; start transaction; select * from test01 where id = 2; 查询余额输出为0 | |
T2 | set session transaction isolation level repeatable read; start transaction; update test01 where set price = price + 100 where id = 2; select * from test01 where where id = 2; commit; 查询余额输出100 | |
T3 | select * from test01 where where id = 2; commit; 查询余额输出0 |
当我们将当前会话的隔离级别设置为可重复读的时候,当前会话可以重复读,就是每次读取的结果集都相同,而不管其他事务有没有提交。
但是在可重复读的隔离级别上,会产生幻读的问题。
幻读
设置隔离级别为可重复读
所谓幻读,指的是当某个事务在读取某个范围内的记录时,另外一个事务又在该范围内插入了新的记录,当之前的事务再次读取该范围的记录时,会产生幻行。InnoDB存储引擎通过多版本并发控制(MVCC)解决了幻读的问题。
用大白话解释一下,就是事务1查询id<10的记录时,返回了2条记录,接着事务2插入了一条id为3的记录,并提交。接着事务1查询id<10的记录时,返回了3条记录,说好的可重复读呢?结果却多了一条数据。
演示如何解决的幻读,表中的数据如下
MySQL通过 MVCC 解决了这种情况下的幻读
MVCC 在我理解 就是类似于乐观锁
时间 | 客户端A(Tab A) | 客户端B(Tab B) |
T1 | set session transaction isolation level repeatable read; start transaction; select count(*) from test01 where id <= 10; 输出2 | |
T2 | set session transaction isolation level repeatable read; start transaction; insert into test01 (id, name, price) values (3, “王五”, 0); select count(*) from test01 where id <= 10; commit; 输出3 | |
T3 | select count(*) from test01 where id <= 10; commit; 输出2 |
这种情况下的幻读被解决了,我再举一个例子
表中的数据如下
时间 | 客户端A(Tab A) | 客户端B(Tab B) |
T1 | set session transaction isolation level repeatable read; start transaction; select count(*) from account where id = 3; 输出为0 | |
T2 | set session transaction isolation level repeatable read; start transaction; insert into account (id, name, balance) values (3, “王五”, 0); commit; | |
T3 | insert into account (id, name, balance) values (3, “王五”, 0); 主键重复,插入失败 | |
T4 | select count(*) from account where id = 3; 输出为0 | |
T5 | rollback; |
select 某记录是否存在,不存在,准备插入此记录,但执行 insert 时发现此记录已存在,无法插入,这个就有问题了。
很多人容易搞混不可重复读和幻读,确实这两者有些相似。但不可重复读重点在于update和delete,而幻读的重点在于insert。
总的来说幻读就是事务A对数据进行操作,事务B还是可以用insert插入数据的,因为使用的是行锁,这样导致的各种奇葩问题就是幻读,表现形式很多,就不列举了。
当隔离级别设置为可串行化,强制事务串行执行,避免了前面说的幻读的问题。
数据库使用锁是为了支持更好的并发,提供数据的完整性和一致性。
InnoDB是一个支持行锁的存储引擎,锁的类型有:
- 共享锁(S)
- 排他锁(X)
- 意向共享(IS)
- 意向排他(IX)
为了提供更好的并发,InnoDB提供了非锁定读:不需要等待访问行上的锁释放,读取行的一个快照。该方法是通过InnoDB的一个特性:MVCC来实现的。
InnoDB有三种行锁的算法:
- Record Lock:单个行记录上的锁。
- Gap Lock:间隙锁,锁定一个范围,但不包括记录本身。GAP锁的目的,是为了防止同一事务的两次当前读,出现幻读的情况。
- Next-Key Lock:1+2,锁定一个范围,并且锁定记录本身。对于行的查询,都是采用该方法,主要目的是解决幻读的问题。