一篇文章带你了解事务隔离级别(图文详解)

一、什么是事务?

事务是逻辑上的一组操作,要么都执行,要么都不执行。

事务最经典也经常被拿出来说例子就是转账了。假如小明要给小红转账1000元,这个转账会涉及到两个关键操作就 是:将小明的余额减少1000元,将小红的余额增加1000元。万一在这两个操作之间突然出现错误比如银行系统崩溃,导致小明余额减少而小红的余额没有增加,这样就不对了。事务就是保证这两个关键操作要么都成功,要么都失败。

二、事物的特性(ACID)
一篇文章带你了解事务隔离级别(图文详解)_第1张图片

1.原子性: 事务是最小的执行单位,不允许分割。事务的原子性确保动作要么全部完成,要么完全不起作用;
2.一致性: 执行事务前后,数据保持一致,多个事务对同一个数据读取的结果是相同的;
3.隔离性: 并发访问数据库时,一个用户的事务不被其他事务所干扰,各并发事务之间数据库是独立的;
4.持久性: 一个事务被提交之后。它对数据库中数据的改变是持久的,即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

三、并发事务带来的问题
在典型的应用程序中,多个事务并发运行,经常会操作相同的数据来完成各自的任务(多个用户对统一数据进行操 作)。并发虽然是必须的,但可能会导致以下的问题。

脏读(Dirty read): 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了这个数据,然后使用了这个数据。因为这个数据是还没有提交的数据,那么另外一个 事务读到的这个数据是“脏数据”,依据“脏数据”所做的操作可能是不正确的。

丢失修改(Lost to modify): 指在一个事务读取一个数据时,另外一个事务也访问了该数据,那么在第一个事务中修改了这个数据后,第二个事务也修改了这个数据。这样第一个事务内的修改结果就被丢失,因此称为丢失修改。 例如:事务1读取某表中的数据A=20,事务2也读取A=20,事务1修改A=A-1,事务2也修改A=A-1,最终结果A=19,事务1的修改被丢失。

不可重复读(Unrepeatableread): 指在一个事务内多次读同一数据。在这个事务还没有结束时,另一个事务也访问该数据。那么,在第一个事务中的两次读数据之间,由于第二个事务的修改导致第一个事务两次读取的 数据可能不太一样。这就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的情况,因此称为不可重复读。

幻读(Phantom read): 幻读与不可重复读类似。它发生在一个事务(T1)读取了几行数据,接着另一个并发事务(T2)插入了一些数据时。在随后的查询中,第一个事务(T1)就会发现多了一些原本不存在的记录,就 好像发生了幻觉一样,所以称为幻读。

其中,不可重复度和幻读区别:
不可重复读的重点是修改,幻读的重点在于新增或者删除。

例1(同样的条件, 你读取过的数据, 再次读取出来发现值不一样了 ):事务1中的A先生读取自己的工资为 1000的操作还没完成,事务2中的B先生就修改了A的工资为2000,导 致A再读自己的工资时工资变为 2000;这就是不可重复读。

例2(同样的条件, 第1次和第2次读出来的记录数不一样 ):假某工资单表中工资大于3000的有4人,事务1读取了所有工资大于3000的人,共查到4条记录,这时事务2 又插入了一条工资大于3000的记录,事务1再次读取时查到的记录就变为了5条,这样就导致了幻读。

四、事务隔离级别

SQL 标准定义了四个隔离级别:
1、READ-UNCOMMITTED(读取未提交): 最低的隔离级别,允许读取尚未提交的数据变更,可能会导致脏读、幻读或不可重复读。

2、READ-COMMITTED(读取已提交): 允许读取并发事务已经提交的数据,可以阻止脏读,但是幻读或不可重复读仍有可能发生。

3、REPEATABLE-READ(可重复读): 对同一字段的多次读取结果都是一致的,除非数据是被本身事务自己所修改,可以阻止脏读和不可重复读,但幻读仍有可能发生。

4、SERIALIZABLE(可串行化): 最高的隔离级别,完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行,这样事务之间就完全不可能产生干扰,也就是说,该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。

一篇文章带你了解事务隔离级别(图文详解)_第2张图片

MySQL InnoDB 存储引擎的默认支持的隔离级别是 REPEATABLE-READ(可重读)。我们可以通过SELECT @@tx_isolation; 命令来查看

mysql> SELECT @@tx_isolation;
+ 	               +
| @@tx_isolation   |
+ 	               +
| REPEATABLE-READ  |
+                  +

这里需要注意的是:与 SQL 标准不同的地方在于InnoDB 存储引擎在 REPEATABLE-READ(可重读) 事务隔离级别下使用的是Next-Key Lock 锁算法,因此可以避免幻读的产生,这与其他数据库系统(如 SQL Server)是不同的。所以说InnoDB 存储引擎的默认支持的隔离级别是 REPEATABLE-READ(可重读) 已经可以完全保证事务的隔离性要求,即达到了 SQL标准的SERIALIZABLE(可串行化) 隔离级别。
因为隔离级别越低,事务请求的锁越少,所以大部分数据库系统的隔离级别都是READ-COMMITTED(读取提交内容),但是你要知道的是InnoDB 存储引擎默认使用 REPEATABLE-READ(可重读) 并不会有任何性能损失。
InnoDB 存储引擎在 分布式事务的情况下一般会用到 SERIALIZABLE(可串行化) 隔离级别。

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