Mysql數據庫理論基礎之九---四類隔離級別

一、簡介

由MySQL AB公司開發,是最流行的開放源碼SQL數據庫管理系統,主要特點:

  • 1、是一種數據庫管理系統

  • 2、是一種關聯數據庫管理系統

  • 3、是一種開放源碼軟件,且有大量可用的共享MySQL軟件

  • 4、MySQL數據庫服務器具有快速、可靠和易於使用的特點

  • 5、MySQL服務器工作在客戶端/服務器模式下,或嵌入式系統中


  • InnoDB存儲引擎將InnoDB表保存在一個表空間內,該表空間可由數個文件創建。這樣,表的大小就能超過單獨文件的最大容量。表空間可包括原始磁盤分區,從而使得很大的表成爲可能。表空間的最大容量爲64TB。


SQL標準定義四類隔離級別

         2.1. 低級別的隔離級一般支持更高的併發處理,並擁有更低的系統開銷。
  Read Uncommitted   (讀未提交)

       在該隔離級別,所有事務都可以看到其他未提交事務的執行結果。本隔離級別很少用於實際應用,因爲它的性能也不比其他級別好多少。讀取未提交的數據,也被稱之爲髒讀(Dirty Read)。
  Read Committed     (讀提交)

       這是大多數數據庫系統的默認隔離級別(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提交事務所做的改變。這種隔離級別 也支持所謂的不可重複讀(Nonrepeatable Read),因爲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併發讀取數據時,會看到同樣的數據行。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範圍的數據行時,另一個事務又在該範圍內插入了新行,當用戶再讀取該範圍的數據行時,會發現有新的“幻影” 行。InnoDB和Falcon存儲引擎通過多版本併發控制(MVCC,Multiversion Concurrency Control)機制解決了該問題。

  Serializable   (可串行) 
       這是最高的隔離級別,它通過強制事務排序,使之不可能相互衝突,從而解決幻讀問題。簡言之,它是在每個讀的數據行上加上共享鎖。在這個級別,可能導致大量的超時現象和鎖競爭。



         2.2. 這四種隔離級別採取不同的鎖類型來實現,若讀取的是同一個數據的話易發生問題。如:

         髒讀(Drity Read):某個事務已更新一份數據,另一個事務在此時讀取了同一份數據,由於某些原因,前一個RollBack了操作,則後一個事務所讀取的數據就會是不正確的。

         不可重複讀(Non-repeatable read):在一個事務的兩次查詢之中數據不一致,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據。

         幻讀(Phantom Read):在一個事務的兩次查詢中數據筆數不一致,例如有一個事務查詢了幾列(Row)數據,而另一個事務卻在此時插入了新的幾列數據,先前的事務在接下來的查詢中,就會發現有幾列數據是它先前所沒有的。



         2.3. 在MySQL中,實現了這四種隔離級別,分別有可能產生問題如下所示:



mysql> SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE '%iso%';  #查看隔離級別,或select @@tx_isolation

+---------------+-----------------+

| Variable_name | Value    |

+---------------+-----------------+

| tx_isolation | REPEATABLE-READ |     #mysql默認爲可重讀

+---------------+-----------------+

1 row in set (0.00 sec)



三、隔離級別測試


測試數據庫爲test,表爲tx;表結構:

   
id  int

num

  int

兩個命令行客戶端分別爲A,B;不斷改變A的隔離級別,在B端修改數據。


   3.1. 將A的隔離級別設置爲read uncommitted(未提交)

        mysql>  SET tx_isolation='READ-UNCOMMITTED' 


 在B未更新數據之前:

客戶端A:

B更新數據:

客戶端B:

客戶端A:

        經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。造成髒讀現象。未提交讀是最低的隔離級別。


   3.2. 將客戶端A的事務隔離級別設置爲read committed (提交)  

        mysql>  SET tx_isolation='READ-COMMITTED'  


 在B未更新數據之前:

客戶端A:

B更新數據:

客戶端B:

客戶端A:

       經過上面的實驗可以得出結論,已提交讀隔離級別解決了髒讀的問題,但是出現了不可重複讀的問題,即事務A在兩次查詢的數據不一致,因爲在兩次查詢之間事務B更新了一條數據。已提交讀只允許讀取已提交的記錄,但不要求可重複讀。



   3.3. 將客戶端A的事務隔離級別設置爲repeatable read    (可重讀) 

        mysql>  SET tx_isolation='REPEATABLE-READ'


 在B未更新數據之前:

客戶端A:

B更新數據:

客戶端B:

客戶端A:

B插入數據:

客戶端B:

客戶端A:

       由以上的實驗可以得出結論,可重複讀隔離級別只允許客戶端讀取已提交記錄,並且必須是自己該客戶端的事務提交後才能看到,其他客戶端更新的並提交了的數據。這樣也是會造成幻讀,因爲客戶端事務提交前後所讀取的數據可能不一樣,如果其他客戶端更新了數據,並提交了事務,那當前這個客戶端沒做任何操作,只是事務提交前後所讀取的內容不一致造成幻讀。



   3.4. 將客戶端A的事務隔離級別設置爲Serializable    (可串行) 

        mysql>  SET tx_isolation='SERIALIZABLEA'


A端打開事務,B端插入一條記錄

事務A端:

事務B端:

因爲此時事務A的隔離級別設置爲serializable,開始事務後,並沒有提交,所以事務B只能等待。

事務A提交事務:

事務A端

事務B端

   

         serializable完全鎖定字段,若一個事務來查詢同一份數據就必須等待,直到前一個事務完成並解除鎖定爲止 。是完整的隔離級別,會鎖定對應的數據表格,因而會有效率的問題。



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