数据库隔离级别

大耗子 2021年02月15日 22次浏览

转发自:https://github.com/hongwen1993/all/blob/master/database/Isolation.md

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数据库隔离级别

1 事务

事务只是一个改变,是一些的操作集合;用专业的术语去解释,就是一个程序的执行单元;事务本身并不包含这四个特性,我们需要通过某些手段,尽可能让这个执行单元满足这四个特性,那么,我们就可以称它是一个事务,或者说是一个正确的,完美的事务。

2 四特性

  • 原子性:满足原子操作单元,对数据的操作,要么全部执行,要么全部不执行。
  • 一致性:事务开始和完成时,数据都必须保持一致。
  • 隔离性:事务之间相互独立,中间状态对外部不可见。
  • 持久性:数据的修改是永久性的,即使系统出现任何故障都能够保持。

3 隔离级别

3.1 并发情况下事务引发的问题

一般情况下,多个单元操作(事务,这里的事务,并不是完美的事务)并发执行,会出现这么几个问题:

  • 脏读:A事务还未提交,B事务就读到了A操作的结果。(破坏了隔离性)
  • 不可重复读:A事务在本次事务中,对自己未操作过数据,进行多次读取,结果出现不一致或记录不存在的情况。(破坏了一致性,重点是update和delete)
  • 幻读:A事务在本次事务中,先读取了一遍数据,发现数据不存在,过了一会,又读取了一遍,发现又有数据了。(破坏了一致性,重点是insert)

3.2 解决(制定标准)

为了权衡『隔离』和『并发』的矛盾,ISO定义了4个事务隔离级别,每个级别隔离程度不同,允许出现的副作用也不同。

  • 未提交读(read-uncommitted):最低级别,基本只保证持久性;会出现脏读,不可重复读,幻读的问题。
  • 已提交读(read-committed):语句级别;会出现不可重复读,幻读的问题。
  • 可重复读(repeatable-read):事务级别;只会出现幻读问题。
  • 串行化(serializable):最高级别,也就是事务与事务完全串行化执行,无并发可言,性能低;但不会出现任何问题。
事务隔离级别脏读不可重复读幻读
读未提交(read-uncommitted)
不可重复读(read-committed)-
可重复读(repeatable-read)--
串行化(serializable)---

注意:这四个级别只是一个标准,各个数据库厂商,并不完全按照标准做的。

3.2 实现(InnoDB)

  • 锁机制:阻止其他事务对数据进行操作, 各个隔离级别主要体现在读取数据时加的锁的释放时机。

    • RU:事务读取时不加锁
    • RC:事务读取时加行级共享锁(读到才加锁),一旦读完,立刻释放(并不是事务结束)。
    • RR:事务读取时加行级共享锁,直到事务结束时,才会释放。
    • SE:事务读取时加表级共享锁,直到事务结束时,才会释放。

    其他还有一些细节不同,主要就是这些

  • MVCC机制:生成一个数据快照,并用这个快照来提供一定级别的一致性读取,也称为多版本数据控制。

    • 实际就是『版本控制』加『读写分离』思想,主要用作于RC和RR级别。
    • RC级别每次读取都生成一个readview视图。
    • RR级别从事务一开始就生成readview视图,一直用到事务结束。