這篇文章將為大家詳細講解有關數據庫事務隔離級別與概念是什么,文章內容質量較高,因此小編分享給大家做個參考,希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。
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事務隔離的概念
任何支持事務的數據庫,都必須具備四個特性,分別是:
原子性(Atomicity)
一致性(Consistency)
隔離性(Isolation)
持久性(Durability)
以上四點也就是常說的事務ACID,數據庫具備以上特性才能保證事務(Transaction)中數據的正確性。而其中事務的隔離性指:事務間是相互獨立的,不會互相影響,既一個事務內部的操作及使用的數據對并發(fā)的其他事務是隔離的。
沒有事務隔離會引發(fā)什么問題?
如果沒有事務隔離那么可能會出現(xiàn)臟讀、不可重復讀、幻讀等情況。
為了幫助及加深理解,我們采用熟悉的“葫蘆娃”作為例子。最先藤上有七個葫蘆,每當有一個葫蘆娃誕生時,老爺爺就會將他的信息錄入數據庫表中,如下:
某一天,四娃誕生了。事務A(爺爺)訪問了數據庫,目的是往數據庫里添加新誕生葫蘆娃的信息,但是還沒有提交事務。
insert into T values (4, '四娃','噴水');
這時,來了另一個事務B(蛇精),她進行了查詢操作,想查詢所有已誕生的葫蘆娃信息
select * from T; //結果中出現(xiàn)了四娃的信息
這時,如果事務之間沒有有效隔離,那么 蛇精 查詢數據庫返回的結果中就會出現(xiàn) 四娃 的信息,這就是臟讀。
(1) 臟讀:指在自己的事務中讀到了別人未提交的數據
第二天,事務A(蛇精)一大早就查詢了數據庫中關于四娃的信息
select * from T where ID = 4; //名稱:四娃 能力:噴水
這時,事務B(爺爺)來了,因為爺爺發(fā)現(xiàn)四娃其實是會噴火而不是噴水,所以更新一下將改了四娃的能力為噴火,然后提交了事務。
update T set Ability= '噴火' where ID = 4;
接著,蛇精(事務A)還想再查看一次用于確認四娃的信息,于是又執(zhí)行了
select * from T where ID = 4;//名稱:四娃 能力:噴火
這時候她驚訝地發(fā)現(xiàn)兩次讀出來四娃的信息,能力竟然不相同!這就是不可重復讀。
(2) 不可重復讀:指在自己的事務中讀取兩次,前后的數據不一樣
第三天
事務A(蛇精)訪問了數據庫,她想要看看到底已經誕生的葫蘆娃有哪些,于是她執(zhí)行了
select * from T; //查出一共有四條葫蘆娃信息
這時候因為五娃誕生了,所以事務B(爺爺)打開了數據庫并將五娃的信息錄入
insert into T values (5, '五','噴水');
這時候,事務A(蛇精)想要再查詢一次所有已誕生的葫蘆娃信息進行確認,于是又執(zhí)行了查詢
select * from T; //查出一共有五條葫蘆娃信息
這個時候事務A(蛇精)可能就會蒙了,以為自己產生了幻覺。這種情況就叫“幻讀。
(3) 幻讀:指在自己的事務中兩個連續(xù)的查找之間一個并發(fā)的修改事務修改了查詢的數據集,導致這兩個查詢返回了不同的結果(注:不可重復讀與幻讀很相似,不可重復讀的重點是修改,而幻讀的重點在于新增或者刪除)
數據庫的隔離級別
想要避免以上的情況,我們可以通過設置數據庫的隔離級別(結合實際場景選擇最適合的級別)。一般數據庫都包括以下四種隔離級別:
讀未提交(Read Uncommitted)
讀提交(Read Committed)
可重復讀(Repeated Read)
串行化(Serializable)
這里以MySQL為例,在MySQL中事務隔離級別分為以下四級:
0級:TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED 一切都可發(fā)生
1級:TRANSACTION_READ_COMMITTED--不可以發(fā)生臟讀,不可重復讀和幻讀可以發(fā)生
2級:TRANSACTION_REPEATABLE_READ--不可以發(fā)生臟讀和重復讀,可以發(fā)生幻讀
3級:TRANSACTION_SERIALIZABLE --都不可發(fā)生
(1) 讀未提交(TRANSACTION_READ_UNCOMMITTED)
讀未提交,指可以讀到未提交的內容。因為這種隔離級別下查詢是不會加鎖的,所以可能會產生“臟讀”、“不可重復讀”、“幻讀”。在實際開發(fā)中如無特殊情況基本是不會使用該隔離級別的。
(2) 讀提交(TRANSACTION_READ_COMMITTED)
讀提交,指只能讀到已經提交了的內容。這是最常用的一種隔離級別也是Oracle和SQLServer的默認級別,該級別可以有效地避免臟讀。(注意:除非顯示加鎖如共享鎖、排他鎖,否則查詢是默認不加鎖的。而區(qū)別于“讀未提交”,“讀提交”可避免臟讀的原因是采用了 “快照讀”)
(3) 可重復讀(TRANSACTION_REPEATABLE_READ)
可重復讀,該級別可以有效的避免“不可重復讀”,也是MySQL數據庫innodb默認的級別。在這個級別下,普通的查詢同樣是使用的“快照讀”,但是,和“讀提交”不同的是,當事務啟動時就不允許進行Update操作,而“不可重復讀”是因為兩次讀取之間進行了數據的修改所導致的。因此“可重復讀”能夠有效的避免“不可重復讀”,但卻避免不了“幻讀”,因為幻讀是由于“插入或者刪除操作”而產生的。
(4) 串行化(TRANSACTION_SERIALIZABLE)
串行化是數據庫最高的隔離級別,這種級別下事務串行化一個一個排隊順序執(zhí)行,可避免臟讀、不可重復讀、幻讀。安全性高相應的執(zhí)行效率低,性能開銷也最大,在實際開發(fā)中比較少用。
快照讀
數據庫讀分為:一致非鎖定讀、鎖定讀,上面提到“快照讀”也就是非鎖定讀??珊唵卫斫鉃閳?zhí)行SELECT語句的時候會生成一個快照。
注意:不同事務隔離級別下,快照讀是存在區(qū)別的:
READ COMMITTED 隔離級別下,事務中每次讀取都會重新生成一個快照,所以每次快照都是最新的。因此事務中每次執(zhí)行SELECT也可以看到其它已commit事務所作的更改,因為讀取的是快照所以有效地避免了臟讀的情況。而假設如果沒有“快照讀(一致非鎖定讀)”使用的是“鎖定讀”,那么當一個更新的事務沒有提交時,另一個對更新數據進行查詢的事務會因為無法查詢而被阻塞,這種情況下并發(fā)能力及效率相對比較差。
REPEATED READ 隔離級別下,快照會在事務中第一次SELECT語句執(zhí)行時生成,只有在本事務中對數據進行更改Update才會更新快照,因此,只有第一次SELECT之前其它已提交事務所作的更改可以看到。
事務的隔離性指:事務間是相互獨立的,不會互相影響,既一個事務內部的操作及使用的數據對并發(fā)的其他事務是隔離的。當沒有進行事務隔離時可能會出現(xiàn)臟讀、幻讀、不可重復讀等情況。通過結合實際情況設置合理的隔離級別可以有效地避免以上問題。
數據庫中常見的四個隔離級別:讀未提交、讀提交、可重復讀和串行化,其中讀提交在實際開發(fā)中是比較常用的。而在其中引出了一個“讀快照”的概念,要注意的是不同隔離級別下“讀快照”是存在區(qū)別的,通過使用“讀快照”使得在發(fā)生并發(fā)操作時效率有所提升。
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