实例分析
读未提交(RU):
读提交(RC):
可重复读(RR)
串行(xíng)化(S)
原理描述
四种隔离级别的问题解决情况
[测试建表语句](about:blank#%E6%B5%
《一线大厂Java面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》
【docs.qq.com/doc/DSmxTbFJ1cmN1R2dB】 完整内容开源分享
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总结
测试数据准备
======
测试表是一些好朋友客串一下,请原谅我的不要脸【/偷笑】。(建表语句在文章末尾)
mysql> select * from department;
±—±----------±----±----±-----------±-----±----------+
| ID | NAME | SEX | AGE | CLASS | PAY | HOBBY |
±—±----------±----±----±-----------±-----±----------+
| 1 | 陈哈哈 | 男 | 25 | 技术1部 | 3000 | 摸鱼 |
| 2 | 扈亚鹏 | 男 | 25 | 技术1部 | 4000 | 美食 |
| 3 | 刘晓莉 | 女 | 24 | 技术1部 | 4000 | 摸鱼 |
| 5 | 徐立楠 | 女 | 24 | 技术1部 | 4000 | 阅读 |
| 6 | 顾昊 | 男 | 25 | 技术1部 | 4000 | 摸鱼 |
| 7 | 陈子凝 | 女 | 25 | 技术1部 | 5000 | 看电影 |
| 14 | 朱志鹏 | 男 | 25 | 技术1部 | 5000 | 看小说 |
| 19 | 李昂 | 男 | 27 | 技术1部 | 7000 | 看片儿 |
±—±----------±----±----±-----------±-----±----------+
8 rows in set (0.00 sec)
为了更好理解下文,这里先给出个业务场景:
老板:原来陈哈哈是我失散多年的大侄子!财务,给 “陈哈哈” 的工资涨 “10000” 大洋。
陈哈哈:谢谢老叔!MUA~
并发场景下事务存在的数据问题
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下面我们介绍一下脏读(dirty read)、不可重复读(non-repeatable read)、幻读(phantom read)这三类并发问题,以及每种问题出现的原理及场景。
事务A修改了数据,但未提交,而事务B查询了事务A修改过却没有提交的数据,这就是脏读,因为事务A可能会回滚。
**场景:**老板(老叔)大喊了一嗓子,但没有指定哪个财务改。财务A大姐和财务B大哥都听到了,但他俩不知道由谁来改,就分别进行了下方流程操作:
时间点 | 事务A(财务大姐) | 事务B(财务大哥) | 陈哈哈 |
T1 | (财务大姐要给我改,查到工资:3000) Begin; SELECT PAY from department where `NAME` = '陈哈哈'; |
| |
T2 | UPDATE department SET ` PAY` = ` PAY` + 10000 where `NAME` = '陈哈哈'; | (财务大哥看看财务大姐改没改) Begin; | |
T3 | (财务大姐突然发现财务大哥也在给我改) | (一查发现。哦!已经改了)(工资:13000) SELECT PAY from department where `NAME` = '陈哈哈'; | |
T4 | (财务大哥就继续去摸鱼了) commit; | ||
T5 | (就把事务A回滚了) rollback; | ||
T6 | ??? | ||
T7 |
| ??? |
就这样,因为 “脏读”就导致我每个月少1万大洋?
事务A 先 查询了工资金额,是3000块钱,未提交 。事务B在事务A查询完之后,修改了工资金额,变成了13000, 在事务A前提交了;如果此时事务A再查询一次数据,就会发现钱跟上一次查询不一致,是13000,而不是3000。这就是不可重复读。强调事务A对要操作的数据被别人修改了,但在不知请的情况下拿去做之前的用途。
**场景同上:**老板嗷一嗓子,但没有指定哪个财务改。财务A大姐和财务B大哥都听到了,但他俩不知道由谁来改,就分别进行了下方流程操作:
时间点 | 事务A(财务大姐) | 事务B(财务大哥) |
T1 | (财务大姐要给我改,查到工资:3000) Begin; SELECT PAY from department where `NAME` = '陈哈哈'; | (财务大哥也要给我改,查到工资:3000) Begin; SELECT PAY from department where `NAME` = '陈哈哈'; |
T2 | (财务大姐喝了口水) | (财务大哥直接改了) UPDATE department SET ` PAY` = ` PAY` + 10000 where `NAME` = '陈哈哈'; |
T3 | (大姐正想改,突发强迫症,想再查一下,查到工资:13000) SELECT PAY from department where `NAME` = '陈哈哈'; |
|
T4 | (大姐:???) | (财务大哥就继续去摸鱼了) commit; |
T5 | (最终大姐回滚了,虽然并没有改什么,但你至少明白了什么是“强迫症”) rollback; | |
T6 | (大姐把BUG报给了产品部) | |
T7 | (一位35岁程序员被祭天) |
对于不可重复读,说简单点就是同一个事物内,查到的结果都不一致,就失去了MySQL的“一致性”,这是很严重的错误。你想,如果财务大姐没有二次确认,而是直接以第一次查询为准,又给我加了1万怎么办?想想还有点小激动呢。
幻读是指在同一个事务中,存在前后两次查询同一个范围的数据,但是第二次查询却看到了第一次查询没看到的行,一般情况下只新增。
事务A先修改了某个表的所有纪录的状态字段为已处理,未提交;事务B也在此时新增了一条未处理的记录,并提交了;事务A随后查询记录,却发现有一条记录是未处理的,很是诧异,刚刚不是全部修改为已处理嘛,以为出现了幻觉,这就是幻读。
**场景:**老板每个月审批一次涨薪(审批表:shenpiTable),这时财务刚刚把我的工资申请提交了,老板正好在审批。一键审批通过后,突然看到了一条新的“未审批”记录(新增的),还是大侄子陈哈哈的。
老板:有幻觉?有BUG!!等等,我如果假装看不到这月是不是就省了1万块大洋?
陈哈哈:???
时间点 | 事务A(老板) | 事务B(财务大哥) |
T1 | (老板审批加工资申请,并没有注意到“陈哈哈”) Begin; SELECT * from shenpiTable where Status = '未通过'; | (财务大哥准备给我提交涨工资申请记录) Begin; SELECT * from shenpiTable where Status = '未通过'; |
T2 | (老板喝了口水) | (财务大哥摸了摸鱼) |
T3 | (老板一键通过了,头都没抬那种~) UPDATE shenpiTable SET Status = ‘通过’ where shenpiTable = ‘未通过’; | (财务大哥摸了摸鱼) |
T4 | (财务大哥新增一条我的申请记录) insert into shenpiTable values(“xxx”,"陈哈哈",“未通过”); | |
T5 | (老板又确认一下,突然发现我的审批还没通过。一脸懵逼,突然想到了什么,果断commit,笑嘻嘻的去洗脚了。) SELECT * from shenpiTable where Status = '未通过'; commit; | commit; |
T6 | ||
T7 | (第二天听到又有一位程序员被我打死) |
脏读说的是事务知道了自己本不应该知道的东西,强调的动作是查询,我看到了自己不该看的东西 ;
不可重复读强调的是一个人查的时候,其他人却可以增删改, 但我却不知道数据被改了,还拿去做了之前的用途;
幻读强调的是我修改了数据,等我要查的时候,却发现有我没有修改的记录,为什么,因为有其他人插了一条新的。
隔离级别概述
==================
为了解决上述问题,MySQL制定了四种不同的“隔离级别”,包括:读未提交(read uncommitted)、读提交(read committed)、可重复读(repeatable read)和串行化(serializable )。
隔离级别 | 效果 |
读未提交(RU) | 一个事务还没提交时,它做的变更就能被别的事务看到。(别的事务指同一时间进行的增删改查操作) |
读提交(RC) | 一个事务提交(commit)之后,它做的变更才会被其他事务看到。 |
可重复读(RR) | 一个事务执行过程中看到的数据,总是跟这个事务在启动时看到的数据是一致的。当然在可重复读隔离级别下,未提交变更对其他事务也是不可见的。 |
串行(xíng)化(S) | 正如物理书上写的,串行是单线路,顾名思义在MySQL中同一时刻只允许单个事务执行,“写”会加“写锁”,“读”会加“读锁”。当出现读写锁冲突的时候,后访问的事务必须等前一个事务执行完成,才能继续执行。 |
实例分析
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(场景再现)老板:原来陈哈哈又双叒(ruò)叕(zhuó)是我失散多年的大侄子!财务,把 “陈哈哈” 的工资涨 “10000” !
以下表中的两个事务为例,看看在不同隔离级别下,分别会出现什么结果。能否避免上述问题呢?
时间点(宝强绿) | 事务A | 事务B |
T1 | Begin; SELECT PAY from department where `NAME` = '陈哈哈'; (查询工资:3000) | |
T2 | Begin; | |
T3 | SELECT PAY from department where `NAME` = '陈哈哈'; (查询工资:3000) | |
T4 | UPDATE department SET ` PAY` = `PAY` + 10000 where `NAME` = '陈哈哈'; | |
T5 | SELECT PAY from department where `NAME` = '陈哈哈'; (查询工资:Res_A1) | |
T6 | commit; | |
T7 | SELECT PAY from department where `NAME` = '陈哈哈'; (查询工资:Res_A2) | |
T8 | commit; | |
T9 | SELECT PAY from department where `NAME` = '陈哈哈'; (查询工资:Res_A3) |
读未提交 | Res_A1 | Res_A2 | Res_A3 |
结果 | 13000 | 13000 | 13000 |
在RU隔离级别下,事务A 在T5时刻,就可以提前读到未提交的事务B 结果。
读提交 | Res_A1 | Res_A2 | Res_A3 |
结果 | 3000 | 13000 | 13000 |
读提交又叫读已提交,在RC隔离级别下,事务A 需要在 事务B commit提交后,才能看到事务B 修改的结果。所以在T5时刻,事务A 查到的陈哈哈的工资是 3000。
可重复读 | Res_A1 | Res_A2 | Res_A3 |
结果 | 3000 | 3000 | 13000 |
可重复读是MySQL默认的隔离级别,在RR级别下,对于所有进行中(begin - commit)的事务,比如事务A,无论执行多少次SELECT(查询表 department ),只能看到的是同一张 department 表的结果视图(ReadView),该视图(ReadView)是在本事务启动(begin)时生成的,在事务A 结束(commit)后释放。该隔离级别会保证单事务内查看视图的一致性,称为“可重复读”。
串行化 | Res_A1 | Res_A2 | Res_A3 |
结果 | 3000 | 3000 | 13000 |
串行化隔离级别不支持并发事务,由于事务A 早于事务B,事务A执行SELECT时,就给 department 表加了锁,事务B 需要等事务A 结束后才能执行,因此T5、T7时刻是 3000,T8时刻事务A提交,事务B释放锁并执行,最后T9时刻查到我的工资是 13000。
原理描述
====
在实现上,数据库里面会创建一个视图,访问的时候以视图的逻辑结果为准。在MySQL默认的隔离级别“可重复读”隔离级别下,这个视图是在事务启动时创建的,整个事务存在期间都用这个视图。在“读提交”隔离级别下,这个视图是在每个 SQL 语句开始执行的时候创建的。这里需要注意的是,“读未提交”隔离级别下直接返回记录上的最新值,没有视图概念;而“串行化”隔离级别下直接用加锁的方式来避免并行访问。
我们可以看到在不同的隔离级别下,数据库行为是有所不同的。Oracle 数据库的默认隔离级别其实就是“读提交”,因此对于一些从 Oracle 迁移到 MySQL 的应用,为保证数据库隔离级别的一致,你一定要记得将 MySQL 的隔离级别设置为“读提交”。
配置的方式是,将启动参数 transaction-isolation 的值设置成 READ-COMMITTED。你可以用 show variables 来查看当前的值。
mysql> show variables like ‘transaction_isolation’;
±----------------------±---------------+
| Variable_name | Value |
±----------------------±---------------+
| transaction_isolation | READ-COMMITTED |
±----------------------±---------------+
总结来说,存在即合理,每种隔离级别都有自己的使用场景,你要根据自己的业务情况来定。我想你可能会问那什么时候需要“可重复读”的场景呢?我们来看一个数据校对逻辑的案例。
假设你在管理一个个人银行账户表。一个表存了每个月月底的余额,一个表存了账单明细。这时候你要做数据校对,也就是判断上个月的余额和当前余额的差额,是否与本月的账单明细一致。你一定希望在校对过程中,即使有用户发生了一笔新的交易,也不影响你的校对结果。
这时候使用“可重复读”隔离级别就很方便。事务启动时的视图可以认为是静态的,不受其他事务更新的影响。
四种隔离级别的问题解决情况
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