一、首先什么是事務?
事務是應用程序中一系列嚴密的操作,所有操作必須成功完成,否則在每個操作中所作的所有更改都會被撤消。也就是事務具有原子性,一個事務中的一系列的操作要么全部成功,要么一個都不做。
事務的結束有兩種,當事務中的所以步驟全部成功執(zhí)行時,事務提交。如果其中一個步驟失敗,將發(fā)生回滾操作,撤消撤消之前到事務開始時的所以操作。
二、事務的 ACID
事務具有四個特征:原子性( Atomicity )、一致性( Consistency )、隔離性( Isolation )和持續(xù)性( Durability )。這四個特性簡稱為 ACID 特性。
1 、原子性。事務是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位,事務中包含的各操作要么都做,要么都不做
2 、一致性。事 務執(zhí)行的結果必須是使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)變到另一個一致性狀態(tài)。因此當數(shù)據(jù)庫只包含成功事務提交的結果時,就說數(shù)據(jù)庫處于一致性狀態(tài)。如果數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 運行中發(fā)生故障,有些事務尚未完成就被迫中斷,這些未完成事務對數(shù)據(jù)庫所做的修改有一部分已寫入物理數(shù)據(jù)庫,這時數(shù)據(jù)庫就處于一種不正確的狀態(tài),或者說是 不一致的狀態(tài)。
3 、隔離性。一個事務的執(zhí)行不能其它事務干擾。即一個事務內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對其它并發(fā)事務是隔離的,并發(fā)執(zhí)行的各個事務之間不能互相干擾。
4 、持續(xù)性。也稱永久性,指一個事務一旦提交,它對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的改變就應該是永久性的。接下來的其它操作或故障不應該對其執(zhí)行結果有任何影響。
三、Mysql的四種隔離級別
SQL標準定義了4類隔離級別,包括了一些具體規(guī)則,用來限定事務內(nèi)外的哪些改變是可見的,哪些是不可見的。低級別的隔離級一般支持更高的并發(fā)處理,并擁有更低的系統(tǒng)開銷。
Read Uncommitted(讀取未提交內(nèi)容)
在該隔離級別,所有事務都可以看到其他未提交事務的執(zhí)行結果。本隔離級別很少用于實際應用,因為它的性能也不比其他級別好多少。讀取未提交的數(shù)據(jù),也被稱之為臟讀(Dirty Read)。
Read Committed(讀取提交內(nèi)容)
這是大多數(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的默認隔離級別(但不是MySQL默認的)。它滿足了隔離的簡單定義:一個事務只能看見已經(jīng)提交事務所做的改變。這種隔離級別 也支持所謂的不可重復讀(Nonrepeatable Read),因為同一事務的其他實例在該實例處理其間可能會有新的commit,所以同一select可能返回不同結果。
Repeatable Read(可重讀)
這是MySQL的默認事務隔離級別,它確保同一事務的多個實例在并發(fā)讀取數(shù)據(jù)時,會看到同樣的數(shù)據(jù)行。不過理論上,這會導致另一個棘手的問題:幻讀 (Phantom Read)。簡單的說,幻讀指當用戶讀取某一范圍的數(shù)據(jù)行時,另一個事務又在該范圍內(nèi)插入了新行,當用戶再讀取該范圍的數(shù)據(jù)行時,會發(fā)現(xiàn)有新的“幻影” 行。InnoDB和Falcon存儲引擎通過多版本并發(fā)控制(MVCC,Multiversion Concurrency Control)機制解決了該問題。
Serializable(可串行化)
這是最高的隔離級別,它通過強制事務排序,使之不可能相互沖突,從而解決幻讀問題。簡言之,它是在每個讀的數(shù)據(jù)行上加上共享鎖。在這個級別,可能導致大量的超時現(xiàn)象和鎖競爭。
這四種隔離級別采取不同的鎖類型來實現(xiàn),若讀取的是同一個數(shù)據(jù)的話,就容易發(fā)生問題。例如:
臟讀(Drity Read):某個事務已更新一份數(shù)據(jù),另一個事務在此時讀取了同一份數(shù)據(jù),由于某些原因,前一個RollBack了操作,則后一個事務所讀取的數(shù)據(jù)就會是不正確的。
不可重復讀(Non-repeatable read):在一個事務的兩次查詢之中數(shù)據(jù)不一致,這可能是兩次查詢過程中間插入了一個事務更新的原有的數(shù)據(jù)。
幻讀(Phantom Read):在一個事務的兩次查詢中數(shù)據(jù)筆數(shù)不一致,例如有一個事務查詢了幾列(Row)數(shù)據(jù),而另一個事務卻在此時插入了新的幾列數(shù)據(jù),先前的事務在接下來的查詢中,就會發(fā)現(xiàn)有幾列數(shù)據(jù)是它先前所沒有的。
在MySQL中,實現(xiàn)了這四種隔離級別,分別有可能產(chǎn)生問題如下所示:

四、測試Mysql的隔離級別
下面,將利用MySQL的客戶端程序,我們分別來測試一下這幾種隔離級別。
測試數(shù)據(jù)庫為demo,表為test;表結構:

兩個命令行客戶端分別為A,B;不斷改變A的隔離級別,在B端修改數(shù)據(jù)。
(一)、將A的隔離級別設置為read uncommitted(未提交讀)

A:啟動事務,此時數(shù)據(jù)為初始狀態(tài)

B:啟動事務,更新數(shù)據(jù),但不提交

A:再次讀取數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)被修改了,這就是所謂的“臟讀”

B:回滾事務

A:再次讀數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變回初始狀態(tài)

經(jīng)過上面的實驗可以得出結論,事務B更新了一條記錄,但是沒有提交,此時事務A可以查詢出未提交記錄。造成臟讀現(xiàn)象。未提交讀是最低的隔離級別。
(二)、將客戶端A的事務隔離級別設置為read committed(已提交讀)

A:啟動事務,此時數(shù)據(jù)為初始狀態(tài)

B:啟動事務,更新數(shù)據(jù),但不提交

A:再次讀數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)未被修改

B:提交事務

A:再次讀取數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)已發(fā)生變化,說明B提交的修改被事務中的A讀到了,這就是所謂的“不可重復讀”

經(jīng)過上面的實驗可以得出結論,已提交讀隔離級別解決了臟讀的問題,但是出現(xiàn)了不可重復讀的問題,即事務A在兩次查詢的數(shù)據(jù)不一致,因為在兩次查詢之間事務B更新了一條數(shù)據(jù)。已提交讀只允許讀取已提交的記錄,但不要求可重復讀。
(三)、將A的隔離級別設置為repeatable read(可重復讀)

A:啟動事務,此時數(shù)據(jù)為初始狀態(tài)

B:啟動事務,更新數(shù)據(jù),但不提交

A:再次讀取數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)未被修改

B:提交事務

A:再次讀取數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)依然未發(fā)生變化,這說明這次可以重復讀了

B:插入一條新的數(shù)據(jù),并提交

A:再次讀取數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)依然未發(fā)生變化,雖然可以重復讀了,但是卻發(fā)現(xiàn)讀的不是最新數(shù)據(jù),這就是所謂的“幻讀”

A:提交本次事務,再次讀取數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)讀取正常了

由以上的實驗可以得出結論,可重復讀隔離級別只允許讀取已提交記錄,而且在一個事務兩次讀取一個記錄期間,其他事務部的更新該記錄。但該事務不要求與其他事務可串行化。例如,當一個事務可以找到由一個已提交事務更新的記錄,但是可能產(chǎn)生幻讀問題(注意是可能,因為數(shù)據(jù)庫對隔離級別的實現(xiàn)有所差別)。像以上的實驗,就沒有出現(xiàn)數(shù)據(jù)幻讀的問題。
(四)、將A的隔離級別設置為可串行化(Serializable)

A:啟動事務,此時數(shù)據(jù)為初始狀態(tài)

B:發(fā)現(xiàn)B此時進入了等待狀態(tài),原因是因為A的事務尚未提交,只能等待(此時,B可能會發(fā)生等待超時)

A:提交事務

B:發(fā)現(xiàn)插入成功

serializable完全鎖定字段,若一個事務來查詢同一份數(shù)據(jù)就必須等待,直到前一個事務完成并解除鎖定為止。是完整的隔離級別,會鎖定對應的數(shù)據(jù)表格,因而會有效率的問題。
總結
以上就是這篇文章全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家的學習或者能有所幫助,如果有疑問大家可以留言交流。
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