事务在不同事务隔离级别下的并发问题

在mysql下事务的隔离级别有四种且由低到高依次为Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read (默认)、Serializable ,这四个级别中的后三个级别可以逐个解决脏读 、不可重复读 、幻读这几类问题。

  1. 脏读的情况:对于两个事务T1与T2,T1读取了已经被T2更新但是还没有提交的字段之后,若此时T2回滚,T1读取的内容就是临时并且无效的

开启两个mysql客户端,并创建一张测试表transaction

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更改默认隔离级别REPEATABLE READ为READ UNCOMMITTED

SELECT @@tx_isolation; #查询隔离级别
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED; # 更改隔离级别
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两个客户端同时开启事务,其中一个事务做UPDATE操作,另一个事务做SELECT

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若此时黑色背景的客户端进行回滚,则白色背景的客户端读取的数据就是临时并且无效的。即脏读

例:

Tom的账户money=0,公司发工资把5000元打到Tom的账户上,Tom的money=money+5000元,但是该事务并未提交,而Tom正好去查看账户,发现工资已经到账,账户money=5000元,非常高兴,可是不幸的是,公司发现发给Tom的工资金额不对,应该是2000元,于是迅速回滚了事务,修改金额后,将事务提交,Tom再次查看账户时发现账户money=2000元,Tom空欢喜一场,从此郁郁寡欢,走上了不归路……

2. 不可重复读: 对于两个事务T1和T2,T1读取了一个字段,然后T2更新了该字段并提交之后,T1再次提取同一个字段,值便不相等了。

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重复读取的结果不一致的情况发生。

例:

Tom拿着工资卡去消费,酒足饭饱后在收银台买单,服务员告诉他本次消费1000元,Tom将银行卡给服务员,服务员将银行卡插入POS机,POS机读到卡里余额为3000元,就在Tom磨磨蹭蹭输入密码时,他老婆以迅雷不及掩耳盗铃之势把Tom工资卡的3000元转到自己账户并提交了事务,当Tom输完密码并点击“确认”按钮后,POS机检查到Tom的工资卡已经没有钱,扣款失败,Tom十分纳闷,明明卡里有钱,于是怀疑POS有鬼,和收银小姐姐大打出手,300回合之后终因伤势过重而与世长辞,Tom老婆痛不欲生,郁郁寡欢,从此走上了不归路…

3. 幻读: 对于两个事务T1、T2,T1从表中读取数据,然后T2进行了INSERT操作并提交,当T1'再次读取的时候,结果不一致的情况发生。

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例:

Tom的老婆工作在银行部门,她时常通过银行内部系统查看Tom的工资卡消费记录。2019年5月的某一天,她查询到Tom当月工资卡的总消费额为80元,Tom的老婆非常吃惊,心想“老公真是太节俭了,嫁给他真好!”,而Tom此时正好在外面胡吃海塞后在收银台买单,消费1000元,即新增了一条1000元的消费记录并提交了事务,沉浸在幸福中的老婆查询了Tom当月工资卡消费明细一探究竟,可查出的结果竟然发现有一笔1000元的消费,Tom的老婆瞬间怒气冲天,外卖订购了一个大号的榴莲,傍晚降临,Tom生活在了水深火热之中,只感到膝盖针扎的痛…

不同隔离级别所解决的事务并发问题

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未提交读(Read Uncommitted):允许脏读,也就是可能读取到其他会话中未提交事务修改的数据
提交读(Read Committed):只能读取到已经提交的数据。Oracle等多数数据库默认都是该级别 (不重复读)
可重复读(Repeated Read):可重复读。在同一个事务内的查询都是事务开始时刻一致的,InnoDB默认级别。在SQL标准中,该隔离级别消除了不可重复读,但是还存在幻象读
串行读(Serializable):完全串行化的读,每次读都需要获得表级共享锁,读写相互都会阻塞

READ UNCOMMITTED级别不做演示,其隔离性最低,会出现脏读、不可重复读、幻读等所有情况。

READ COMMITTED级别能够避免脏读,下面来进行演示:

    1.避免脏读(一个事务读取到另一个事务未提交的数据)

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2. 无法避免重复读(一个事务读取到另一个事务已经提交的数据)

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REPEATABLE READ避免不可重复读的情况发生,下面来看演示:
    1. 避免不可重复读(
一个事务读取到另一个事务已经提交的数据)****

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2. 无法避免幻读(一个事务多次查询整表数据,由于其他事务新增(删除)记录造成多次查询的记录条数不同(一个事务读取到另一个事务已经提交的数据))

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SERIALIZABLE避免幻读情况,阻塞方式

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可以看出,serializable级别就类似加锁的方式,同一时刻支持多个事务并发,但是针对DML(UPDATE\INSERT\DELETE)操作时,当前发起操作的事务会被阻塞,直到其他事务commit或者rollback才会继续执行事务语句。可见效率十分低下。

InnoDB的默认隔离级别是RR(Repeatable Read)。

在这种隔离级别下,普通的select使用快照读,一种不加锁的一致性读。其底层是使用MVCC实现的。

加锁的select是 select … in share mode(共享锁) / select … for update(排它锁) 它们的锁,依赖于它们是否在唯一索引(unique index)上使用了唯一的查询条件(unique search condition),或者范围查询条件(range-type search condition):

在唯一索引上使用唯一的查询条件,会使用记录锁(record lock),而不会封锁记录之间的间隔,即不会使用间隙锁(gap lock)与临键锁(next-key lock)
范围查询条件,会使用间隙锁与临键锁,锁住索引记录之间的范围,避免范围间插入记录,以避免产生幻影行记录,以及避免不可重复的读(避免幻读和不可重复读)。

事务的的实现主要依赖两个log redo-log,undo-log,每次事务都会记录数据修改前的数据undo-log,修改后的数据放入redo-log,提出成功则使用redo-log 更新到磁盘,失败则使用undo-log将数据恢复到事务之前的数据

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