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全面解析MySQL中的隔离级别

  数据库并发的对同一批数据进行增删改,就可能会出现我们所说的脏写、脏读、不可重复读、幻读等一系列问题。MySQL提供了一系列机制来解决事务并发问题,比如事务隔离、锁机制、MVCC多版本并发控制机制。今天来探究一下事务隔离机制。

事务是一组SQL组成的逻辑处理单元,先来看下事务的ACID特性:

  • 原子性(Atomicity) :事务是一个原子操作单元,对数据进行修改,要么全执行要么全不执行。是从执行层面上来描述的。
  • 一致性(Consistent) :在事务开始和完成时,数据都必须保持一致状态。是从执行结果层面上来描述的。
  • 隔离性(Isolation) :数据库系统提供一定的隔离机制,保证事务执行过程中对外部不可见,独立运行,不受外部影响。
  • 持久性(Durable) :事务完成之后,它对于数据的修改是永久性的,即使出现系统故障也能够保持。

并发事务的影响:

  • 脏写(更新丢失:Lost Update):多个事务选择了同一行,彼此不知道对方存在,会覆盖之前事务的数据操作。
  • 脏读(Dirty Reads):A事务读取了B事务未提交的数据,B事务回滚,A提交,最终结果不符合一致性原则
  • 不可重读(Non-Repeatable Reads):同一个事务,相同的查询语句,执行多次结果不一致,可能是外部事务修改导致的,不符合隔离性。
  • 幻读(Phantom Reads):事务A读取到了事务B提交的新增数据,不符合隔离性

事务隔离级别:

隔离级别  脏读(Dirty Read) 不可重复读(NonRepeatable Read) 幻读(Phantom Read)
读未提交(Read uncommitted) 可能 可能 可能
读已提交(Read committed) 不可能 可能 可能
可重复读(Repeatable Read) 不可能 不可能 可能
串行化(Serializable) 不可能 不可能 不可能

MySQL提供了上面四种隔离级别,隔离越严格,可能出现的问题就越少,但付出的性能代价就越大,默认的隔离级别是可重复读。下面使用客户端进行操作进行验证。

先加创建一张表和数据

CREATE TABLE `account` (
 `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
 `balance` int(11) DEFAULT NULL,
 PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

INSERT INTO `account` (`id`, `balance`)
VALUES
  (1, 500),
  (2, 600),
  (3, 200);

连接客户端,查看隔离级别,可以看到是可重复读:

MySQL [test]> show variables like 'tx_isolation';
+---------------+-----------------+
| Variable_name | Value      |
+---------------+-----------------+
| tx_isolation | REPEATABLE-READ |
+---------------+-----------------+

读未提交测试:

AB客户端都执行set tx_isolation=’read-uncommitted’;设置隔离级别为读未提交。

A客户端开启事务:start transaction;查询数据:select * from account;

B客户端开启事务:start transaction;更新数据:update account set balance = balance – 100 where id = 1;此时事务未提交

A客户端再次查询数据:select * from account; 此时看到两次查询的数据已经不一样了

全面解析MySQL中的隔离级别

全面解析MySQL中的隔离级别

在B没提交前A就读到了B更新的数据,此时如果B回滚,那么A那边就是脏数据。这种情况就是读未提交造成的脏读。用读已提交隔离级别可以解决。

使用commit命令把AB客户端的事务提交。

读已提交测试:

AB客户端都执行  set tx_isolation=’read-committed’; 设置隔离级别为读已提交。

A客户端开启事务:start transaction;查询数据:select * from account;

B客户端开启事务:start transaction;更新数据:update account set balance = balance – 100 where id = 1;此时事务未提交

A客户端再次查询数据:select * from account; 此时看到A客户端两次查询数据一致,未出现脏读情况

此时B客户端事务提交:commit;

A客户端再次查询数据:select * from account; 此时看到A客户端查询数据已经发生了变化,这就是不可重复读。

全面解析MySQL中的隔离级别

全面解析MySQL中的隔离级别

可重复读测试:

AB客户端都执行  set tx_isolation=’repeatable-read’; 设置隔离级别为可重复读。

A客户端开启事务:start transaction;查询数据:select * from account;

B客户端开启事务:start transaction;更新数据:update account set balance = balance – 100 where id = 1; commit提交事务

A客户端再次查询数据:select * from account; 此时看到A客户端两次查询数据一致,重复读取数据一致。

A客户端执行更新语句:update account set balance = balance – 50 where id = 1;

A客户端再次查询数据:select * from account; 此时看到id=1的这条数据是B客户端更新之后的数据-50,数据的一致性没有被破坏

B客户端重新开启事务,插入一条数据:insert into account(id,balance) values (4,1000); commit提交事务;

A客户端查询,和上次结果一致

A客户端执行:update account set balance = balance – 100 where id = 4; 更新B客户端新插入的数据,能执行成功,再次查询所有数据,能插到id=4的数据,出现幻读。

# A客户端执行过程:# 设置隔离级别可重复度MySQL [test]> set tx_isolation='repeatable-read';
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)
# 开启事务
MySQL [test]> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
# 查询所有数据
MySQL [test]> select * from account;
+----+---------+
| id | balance |
+----+---------+
| 1 |   300 |
| 2 |   600 |
| 3 |   200 |
+----+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
# 再次查询验证两次结果是否一致
MySQL [test]> select * from account;
+----+---------+
| id | balance |
+----+---------+
| 1 |   300 |
| 2 |   600 |
| 3 |   200 |
+----+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
# 在B客户端插入数据之后,此次A客户端不能查询到
MySQL [test]> select * from account;
+----+---------+
| id | balance |
+----+---------+
| 1 |   150 |
| 2 |   600 |
| 3 |   200 |
+----+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
# A客户端更新B客户端插入的数据,发现可以更新成功
MySQL [test]> update account set balance = balance + 1000 where id = 4;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
# 再次查询,能查询到数据,出现幻读
MySQL [test]> select * from account;
+----+---------+
| id | balance |
+----+---------+
| 1 |   400 |
| 2 |   600 |
| 3 |   200 |
| 4 |  2000 |
+----+---------+
4 rows in set (0.00 sec)
# 提交事务
MySQL [test]> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

最后一种串行化:set tx_isolation=’serializable’;可自行验证,能解决上面所有问题,但是一般不会用到的,保证一致性的同时带来的是性能大幅度下降,并发性极低,默认是可重复读。

通过隔离级别在一定程度上能处理事务并发的问题,除此之外还有其他的手段,后续会再次探究。

文章来源于互联网:全面解析MySQL中的隔离级别

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