事务的四种隔离级别

悠悠 2023-07-09 11:24 3阅读 0赞

#### 1.并发事务处理带来的问题 ####

相对于串行处理来说，并发事务处理能大大增加数据库资源的利用率，提高数据库系统的事务吞吐量，从而可以支持更多的用户。但并发事务处理也会带来一些问题，主要包括以下几种情况：

*  脏读（Dirty Reads）：一个事务读取到另一个事务尚未提交的数据
 *  不可重复读（Non-Repeatable Reads）：一个事务在读取某些数据后的某个时间，在此读取以前读过的数据，却发现其读出的数据已经发生了改变或某些记录已经被删除了
 *  幻读 （Phantom Reads）：一个事务按照相同的检索条件重新读取以前检索过的数据，却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据

#### 2.事务的隔离级别 ####

“脏读”、“不可重复读”、“幻读”，其实都是数据库读一致性问题，必须由数据库提供一定的事务隔离机制来解决。数据库实现事务隔离方式，基本上可分为以下两种：

*  一种是在读取数据前，对其加锁，阻止其他事务对数据进行修改
 *  一种是不用加任务锁，通过一定机制生成一个数据请求时间点的一致性数据**快照**(Snapshot),并用这个快照来提供一定级别（语句级或事务级）的一致性读取。从用户的角度来看，好像是数据库可以提供同一数据的多个版本，因此，这个技术叫做**数据多版本并发控制**(MultiVersion Concurrency Control，简称MVCC或MCC)，也经常称为**多版本数据库**

事务隔离级别越严格，并发副作用越小，但付出的代价也就越大，因为事务隔离实质上就是使事务在一定程度上"串行化"进行，这显然与"并发"是矛盾的。同时不同的应用对读一致性和事务隔离级别程度的要求也是不同的，比如许多应用对"不可重复读"和"幻读"并不敏感，可能更关心数据并发访问的能力。

为了解决"隔离"与"并发"的矛盾，ISO/ANSI SQL92定义了4个事务隔离级别，每个级别的隔离程度不同，允许出现的副作用也不同，应用可以根据自己的业务逻辑要求，通过选择不同的隔离级别来平衡"隔离"和"并发"的矛盾。

数据库事务的4种隔离级别：由低到高分别为Read uncommitted 、Read committed 、Repeatable read 、Serializable 。下面通过事例一一阐述事务隔离：

##### 2.1 Read uncommitted #####

读未提交，顾名思义，就是一个事务可以读取另一个未提交事务的数据。

事例：老板要给程序员发工资，程序员的工资是3.6万/月。但是发工资时老板不小心按错了数字，按成3.9万/月，该钱已经打到程序员的户口，但是事务还没有提交，就在这时，程序员去查看自己这个月的工资，发现比往常多了3千元，以为涨工资了非常高兴。但是老板及时发现了不对，马上回滚差点就提交了的事务，将数字改成3.6万再提交。

分析：实际程序员这个月的工资还是3.6万，但是程序员看到的是3.9万。他看到的是老板还没提交事务时的数据。这就是脏读。

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那怎么解决脏读呢？Read committed！读提交，能解决脏读问题。

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##### 2.2 Read committed #####

读提交，顾名思义，就是一个事务要等另一个事务提交后才能读取数据。

事例：程序员拿着信用卡去享受生活（卡里当然是只有3.6万），当他埋单时（程序员事务开启），收费系统事先检测到他的卡里有3.6万，就在这个时候！！程序员的妻子要把钱全部转出充当家用，并提交。当收费系统准备扣款时，再检测卡里的金额，发现已经没钱了（第二次检测金额当然要等待妻子转出金额事务提交完）。程序员就会很郁闷，明明卡里是有钱的…

分析：这就是读提交，若有事务对数据进行更新（UPDATE）操作时，读操作事务要等待这个更新操作事务提交后才能读取数据，可以解决脏读问题。但在这个事例中，出现了一个事务范围内两个相同的查询却返回了不同数据，这就是不可重复读。

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那怎么解决可能的不可重复读问题？Repeatable read ！

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##### 2.3 Repeatable read #####

重复读，就是在开始读取数据（事务开启）时，不再允许修改操作

事例：程序员拿着信用卡去享受生活（卡里当然是只有3.6万），当他埋单时（事务开启，不允许其他事务的UPDATE修改操作），收费系统事先检测到他的卡里有3.6万。这个时候他的妻子不能转出金额了。接下来收费系统就可以扣款了。

分析：重复读可以解决不可重复读问题。写到这里，应该明白的一点就是，不可重复读对应的是修改，即UPDATE操作。但是可能还会有幻读问题。因为幻读问题对应的是插入INSERT操作，而不是UPDATE操作。

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**什么时候会出现幻读?**

事例：程序员某一天去消费，花了2千元，然后他的妻子去查看他今天的消费记录（全表扫描FTS，妻子事务开启），看到确实是花了2千元，就在这个时候，程序员花了1万买了一部电脑，即新增INSERT了一条消费记录，并提交。当妻子打印程序员的消费记录清单时（妻子事务提交），发现花了1.2万元，似乎出现了幻觉，这就是幻读。

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那怎么解决幻读问题？Serializable！

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##### 2.4 Serializable 序列化 #####

Serializable 是最高的事务隔离级别，在该级别下，事务串行化顺序执行，可以避免脏读、不可重复读与幻读。但是这种事务隔离级别效率低下，比较耗数据库性能，一般不使用。

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##### 2.5 4种隔离级别的比较 #####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>隔离级别\读数据一致性及允许的并发副作用</th> 
   <th>读一致性</th> 
   <th>脏读</th> 
   <th>不可重复读</th> 
   <th>幻读</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>未提交读（Read uncommitted）</td> 
   <td>最低级别，只能保证不读取物理上损坏的数据</td> 
   <td>是</td> 
   <td>是</td> 
   <td>是</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>已提交读（Read committed）</td> 
   <td>语句级</td> 
   <td>否</td> 
   <td>是</td> 
   <td>是</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>可重复读（Repeatable Read）</td> 
   <td>事务级</td> 
   <td>否</td> 
   <td>否</td> 
   <td>是</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>可序列化（Serializable）</td> 
   <td>最高级别，事务级</td> 
   <td>否</td> 
   <td>否</td> 
   <td>否</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

值得一提的是：大多数数据库默认的事务隔离级别是Read committed，比如Sql Server , Oracle。Mysql的默认隔离级别是Repeatable read。

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参考：

*  https://www.cnblogs.com/ubuntu1/p/8999403.html