Mysql数据库理论基础之九---四类隔离级别

Posted 2020-09-22

一、简介

由mysql AB公司开发，是最流行的开放源码SQL数据库管理系统，主要特点：

• 1、是一种数据库管理系统

• 2、是一种关联数据库管理系统

• 3、是一种开放源码软件，且有大量可用的共享MySQL软件

• 4、MySQL数据库服务器具有快速、可靠和易于使用的特点

• 5、MySQL服务器工作在客户端/服务器模式下，或嵌入式系统中

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• InnoDB存储引擎将InnoDB表保存在一个表空间内，该表空间可由数个文件创建。这样，表的大小就能超过单独文件的最大容量。表空间可包括原始磁盘分区，从而使得很大的表成为可能。表空间的最大容量为64TB。

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二、SQL标准定义四类隔离级别

         2.1. 低级别的隔离级一般支持更高的并发处理，并拥有更低的系统开销。
  Read Uncommitted   （读未提交）

       在该隔离级别，所有事务都可以看到其他未提交事务的执行结果。本隔离级别很少用于实际应用，因为它的性能也不比其他级别好多少。读取未提交的数据，也被称之为脏读（Dirty Read）。
  Read Committed     （读提交）

       这是大多数数据库系统的默认隔离级别（但不是MySQL默认的）。它满足了隔离的简单定义：一个事务只能看见已经提交事务所做的改变。这种隔离级别 也支持所谓的不可重复读（Nonrepeatable Read），因为同一事务的其他实例在该实例处理其间可能会有新的commit，所以同一select可能返回不同结果。
  Repeatable Read  （可重读）

       这是MySQL的默认事务隔离级别，它确保同一事务的多个实例在并发读取数据时，会看到同样的数据行。不过理论上，这会导致另一个棘手的问题：幻读 （Phantom Read）。简单的说，幻读指当用户读取某一范围的数据行时，另一个事务又在该范围内插入了新行，当用户再读取该范围的数据行时，会发现有新的“幻影” 行。InnoDB和Falcon存储引擎通过多版本并发控制（MVCC，Multiversion Concurrency Control）机制解决了该问题。

  Serializable   （可串行） 
       这是最高的隔离级别，它通过强制事务排序，使之不可能相互冲突，从而解决幻读问题。简言之，它是在每个读的数据行上加上共享锁。在这个级别，可能导致大量的超时现象和锁竞争。

         2.2. 这四种隔离级别采取不同的锁类型来实现，若读取的是同一个数据的话易发生问题。如：

         脏读(Drity Read)：某个事务已更新一份数据，另一个事务在此时读取了同一份数据，由于某些原因，前一个RollBack了操作，则后一个事务所读取的数据就会是不正确的。

         不可重复读(Non-repeatable read):在一个事务的两次查询之中数据不一致，这可能是两次查询过程中间插入了一个事务更新的原有的数据。

         幻读(Phantom Read):在一个事务的两次查询中数据笔数不一致，例如有一个事务查询了几列(Row)数据，而另一个事务却在此时插入了新的几列数据，先前的事务在接下来的查询中，就会发现有几列数据是它先前所没有的。

         2.3. 在MySQL中，实现了这四种隔离级别，分别有可能产生问题如下所示：

mysql> SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE ‘%iso%‘;  #查看隔离级别，或select @@tx_isolation

+---------------+-----------------+

| Variable_name | Value    |

+---------------+-----------------+

| tx_isolation | REPEATABLE-READ |     #mysql默认为可重读

+---------------+-----------------+

1 row in set (0.00 sec)

三、隔离级别测试

测试数据库为test，表为tx；表结构：

   

id	int
num	int

两个命令行客户端分别为A，B；不断改变A的隔离级别，在B端修改数据。

   3.1. 将A的隔离级别设置为read uncommitted(读未提交)

        mysql>  SET tx_isolation=‘READ-UNCOMMITTED‘ 

 在B未更新数据之前：

客户端A：

B更新数据：

客户端B：

客户端A：

        经过上面的实验可以得出结论，事务B更新了一条记录，但是没有提交，此时事务A可以查询出未提交记录。造成脏读现象。未提交读是最低的隔离级别。

   3.2. 将客户端A的事务隔离级别设置为read committed (读提交)  

        mysql>  SET tx_isolation=‘READ-COMMITTED‘  

 在B未更新数据之前：

客户端A：

B更新数据：

客户端B：

客户端A：

       经过上面的实验可以得出结论，已提交读隔离级别解决了脏读的问题，但是出现了不可重复读的问题，即事务A在两次查询的数据不一致，因为在两次查询之间事务B更新了一条数据。已提交读只允许读取已提交的记录，但不要求可重复读。

   3.3. 将客户端A的事务隔离级别设置为repeatable read    (可重读) 

        mysql>  SET tx_isolation=‘REPEATABLE-READ‘

 在B未更新数据之前：

客户端A：

B更新数据：

客户端B：

客户端A：

B插入数据：

客户端B：

客户端A：

       由以上的实验可以得出结论，可重复读隔离级别只允许客户端读取已提交记录，并且必须是自己该客户端的事务提交后才能看到，其他客户端更新的并提交了的数据。这样也是会造成幻读，因为客户端事务提交前后所读取的数据可能不一样，如果其他客户端更新了数据，并提交了事务，那当前这个客户端没做任何操作，只是事务提交前后所读取的内容不一致造成幻读。

   3.4. 将客户端A的事务隔离级别设置为Serializable    (可串行) 

        mysql>  SET tx_isolation=‘SERIALIZABLEA‘

A端打开事务，B端插入一条记录

事务A端：

事务B端：

因为此时事务A的隔离级别设置为serializable，开始事务后，并没有提交，所以事务B只能等待。

事务A提交事务：

事务A端

事务B端

   

         serializable完全锁定字段，若一个事务来查询同一份数据就必须等待，直到前一个事务完成并解除锁定为止 。是完整的隔离级别，会锁定对应的数据表格，因而会有效率的问题。

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