全面解析MySQL中的隔離級(jí)別
數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)的對(duì)同一批數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪改,就可能會(huì)出現(xiàn)我們所說(shuō)的臟寫、臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀等一系列問(wèn)題。MySQL提供了一系列機(jī)制來(lái)解決事務(wù)并發(fā)問(wèn)題,比如事務(wù)隔離、鎖機(jī)制、MVCC多版本并發(fā)控制機(jī)制。今天來(lái)探究一下事務(wù)隔離機(jī)制。
事務(wù)是一組SQL組成的邏輯處理單元,先來(lái)看下事務(wù)的ACID特性:
- 原子性(Atomicity) :事務(wù)是一個(gè)原子操作單元,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,要么全執(zhí)行要么全不執(zhí)行。是從執(zhí)行層面上來(lái)描述的。
- 一致性(Consistent) :在事務(wù)開始和完成時(shí),數(shù)據(jù)都必須保持一致狀態(tài)。是從執(zhí)行結(jié)果層面上來(lái)描述的。
- 隔離性(Isolation) :數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供一定的隔離機(jī)制,保證事務(wù)執(zhí)行過(guò)程中對(duì)外部不可見,獨(dú)立運(yùn)行,不受外部影響。
- 持久性(Durable) :事務(wù)完成之后,它對(duì)于數(shù)據(jù)的修改是永久性的,即使出現(xiàn)系統(tǒng)故障也能夠保持。
并發(fā)事務(wù)的影響:
- 臟寫(更新丟失:Lost Update):多個(gè)事務(wù)選擇了同一行,彼此不知道對(duì)方存在,會(huì)覆蓋之前事務(wù)的數(shù)據(jù)操作。
- 臟讀(Dirty Reads):A事務(wù)讀取了B事務(wù)未提交的數(shù)據(jù),B事務(wù)回滾,A提交,最終結(jié)果不符合一致性原則
- 不可重讀(Non-Repeatable Reads):同一個(gè)事務(wù),相同的查詢語(yǔ)句,執(zhí)行多次結(jié)果不一致,可能是外部事務(wù)修改導(dǎo)致的,不符合隔離性。
- 幻讀(Phantom Reads):事務(wù)A讀取到了事務(wù)B提交的新增數(shù)據(jù),不符合隔離性
事務(wù)隔離級(jí)別:
隔離級(jí)別 | 臟讀(Dirty Read) | 不可重復(fù)讀(NonRepeatable Read) | 幻讀(Phantom Read) |
讀未提交(Read uncommitted) | 可能 | 可能 | 可能 |
讀已提交(Read committed) | 不可能 | 可能 | 可能 |
可重復(fù)讀(Repeatable Read) | 不可能 | 不可能 | 可能 |
串行化(Serializable) | 不可能 | 不可能 | 不可能 |
MySQL提供了上面四種隔離級(jí)別,隔離越嚴(yán)格,可能出現(xiàn)的問(wèn)題就越少,但付出的性能代價(jià)就越大,默認(rèn)的隔離級(jí)別是可重復(fù)讀。下面使用客戶端進(jìn)行操作進(jìn)行驗(yàn)證。
先加創(chuàng)建一張表和數(shù)據(jù)
CREATE TABLE `account` ( `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT, `balance` int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4; INSERT INTO `account` (`id`, `balance`) VALUES (1, 500), (2, 600), (3, 200);
連接客戶端,查看隔離級(jí)別,可以看到是可重復(fù)讀:
MySQL [test]> show variables like 'tx_isolation'; +---------------+-----------------+ | Variable_name | Value | +---------------+-----------------+ | tx_isolation | REPEATABLE-READ | +---------------+-----------------+
讀未提交測(cè)試:
AB客戶端都執(zhí)行set tx_isolation='read-uncommitted';設(shè)置隔離級(jí)別為讀未提交。
A客戶端開啟事務(wù):start transaction;查詢數(shù)據(jù):select * from account;
B客戶端開啟事務(wù):start transaction;更新數(shù)據(jù):update account set balance = balance - 100 where id = 1;此時(shí)事務(wù)未提交
A客戶端再次查詢數(shù)據(jù):select * from account; 此時(shí)看到兩次查詢的數(shù)據(jù)已經(jīng)不一樣了
在B沒提交前A就讀到了B更新的數(shù)據(jù),此時(shí)如果B回滾,那么A那邊就是臟數(shù)據(jù)。這種情況就是讀未提交造成的臟讀。用讀已提交隔離級(jí)別可以解決。
使用commit命令把AB客戶端的事務(wù)提交。
讀已提交測(cè)試:
AB客戶端都執(zhí)行 set tx_isolation='read-committed'; 設(shè)置隔離級(jí)別為讀已提交。
A客戶端開啟事務(wù):start transaction;查詢數(shù)據(jù):select * from account;
B客戶端開啟事務(wù):start transaction;更新數(shù)據(jù):update account set balance = balance - 100 where id = 1;此時(shí)事務(wù)未提交
A客戶端再次查詢數(shù)據(jù):select * from account;此時(shí)看到A客戶端兩次查詢數(shù)據(jù)一致,未出現(xiàn)臟讀情況
此時(shí)B客戶端事務(wù)提交:commit;
A客戶端再次查詢數(shù)據(jù):select * from account; 此時(shí)看到A客戶端查詢數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)生了變化,這就是不可重復(fù)讀。
可重復(fù)讀測(cè)試:
AB客戶端都執(zhí)行 set tx_isolation='repeatable-read'; 設(shè)置隔離級(jí)別為可重復(fù)讀。
A客戶端開啟事務(wù):start transaction;查詢數(shù)據(jù):select * from account;
B客戶端開啟事務(wù):start transaction;更新數(shù)據(jù):update account set balance = balance - 100 where id = 1; commit提交事務(wù)
A客戶端再次查詢數(shù)據(jù):select * from account;此時(shí)看到A客戶端兩次查詢數(shù)據(jù)一致,重復(fù)讀取數(shù)據(jù)一致。
A客戶端執(zhí)行更新語(yǔ)句:update account set balance = balance - 50 where id = 1;
A客戶端再次查詢數(shù)據(jù):select * from account; 此時(shí)看到id=1的這條數(shù)據(jù)是B客戶端更新之后的數(shù)據(jù)-50,數(shù)據(jù)的一致性沒有被破壞
B客戶端重新開啟事務(wù),插入一條數(shù)據(jù):insert into account(id,balance) values (4,1000); commit提交事務(wù);
A客戶端查詢,和上次結(jié)果一致
A客戶端執(zhí)行:update account set balance = balance - 100 where id = 4; 更新B客戶端新插入的數(shù)據(jù),能執(zhí)行成功,再次查詢所有數(shù)據(jù),能插到id=4的數(shù)據(jù),出現(xiàn)幻讀。
# A客戶端執(zhí)行過(guò)程:# 設(shè)置隔離級(jí)別可重復(fù)度MySQL [test]> set tx_isolation='repeatable-read'; Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec) # 開啟事務(wù) MySQL [test]> start transaction; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) # 查詢所有數(shù)據(jù) MySQL [test]> select * from account; +----+---------+ | id | balance | +----+---------+ | 1 | 300 | | 2 | 600 | | 3 | 200 | +----+---------+ 3 rows in set (0.00 sec) # 再次查詢驗(yàn)證兩次結(jié)果是否一致 MySQL [test]> select * from account; +----+---------+ | id | balance | +----+---------+ | 1 | 300 | | 2 | 600 | | 3 | 200 | +----+---------+ 3 rows in set (0.00 sec) # 在B客戶端插入數(shù)據(jù)之后,此次A客戶端不能查詢到 MySQL [test]> select * from account; +----+---------+ | id | balance | +----+---------+ | 1 | 150 | | 2 | 600 | | 3 | 200 | +----+---------+ 3 rows in set (0.00 sec) # A客戶端更新B客戶端插入的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)可以更新成功 MySQL [test]> update account set balance = balance + 1000 where id = 4; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 # 再次查詢,能查詢到數(shù)據(jù),出現(xiàn)幻讀 MySQL [test]> select * from account; +----+---------+ | id | balance | +----+---------+ | 1 | 400 | | 2 | 600 | | 3 | 200 | | 4 | 2000 | +----+---------+ 4 rows in set (0.00 sec) # 提交事務(wù) MySQL [test]> commit; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
# B客戶端執(zhí)行過(guò)程:設(shè)置隔離級(jí)別可重復(fù)讀 MySQL [test]> set tx_isolation='repeatable-read'; Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec) # 開啟事務(wù) MySQL [test]> start transaction; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) # 更新數(shù)據(jù),直接提交 MySQL [test]> update account set balance = balance - 100 where id = 1; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0 MySQL [test]> commit; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec) # 再次開啟事務(wù) MySQL [test]> start transaction; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) # 插入一條數(shù)據(jù) MySQL [test]> insert into account(id,balance) values (4,1000); Query OK, 1 row affected (0.01 sec) MySQL [test]> commit; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
最后一種串行化:set tx_isolation='serializable';可自行驗(yàn)證,能解決上面所有問(wèn)題,但是一般不會(huì)用到的,保證一致性的同時(shí)帶來(lái)的是性能大幅度下降,并發(fā)性極低,默認(rèn)是可重復(fù)讀。
通過(guò)隔離級(jí)別在一定程度上能處理事務(wù)并發(fā)的問(wèn)題,除此之外還有其他的手段,后續(xù)會(huì)再次探究。
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