MySQL事务隔离

事务隔离级别

SQL标准定义了4类隔离级别,包括了一些具体规则,用来限定事务内外的哪些改变是可见的,哪些是不可见的。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(读取未提交内容)

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(读取提交内容)

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:一个事务在开始时,只能“看见”已经提交事务所做的改变,一个事务从开始到提交前,所做的任何数据改变都是不可见的,除非已经提交。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期间可能会有新的commit,所以同一select可能返回不同结果。

  • Repeatable Read(可重读)

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(可串行化)

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。

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,就容易发生问题。例如:

  • 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。

隔离级别 脏读可能性 不可重复读可能性 幻读可能性 加锁读
Read Uncommitted
Read Committed
Repeatable Read
Serializable

修改事务隔离级别

查看当前数据库事务隔离级别
mysql> SELECT @@GLOBAL.tx_isolation, @@tx_isolation;
+-----------------------+-----------------+
| @@GLOBAL.tx_isolation | @@tx_isolation  |
+-----------------------+-----------------+
| REPEATABLE-READ       | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)

修改当前数据库事务隔离级别
#可选参数 READ-UNCOMMITTED, READ-COMMITTED, REPEATABLE-READ, SERIALIZABLE
[mysqld]
transaction-isolation = REPEATABLE-READ
在线修改
mysql> SET GLOBAL tx_isolation='READ-UNCOMMITTED';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> SELECT @@GLOBAL.tx_isolation, @@tx_isolation;
+-----------------------+-----------------+
| @@GLOBAL.tx_isolation | @@tx_isolation  |
+-----------------------+-----------------+
| READ-UNCOMMITTED      | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)

READ-UNCOMMITTED(读取未提交内容)

1. 查看隔离级别:
mysql> select @@global.tx_isolation,@@tx_isolation;  
+-----------------------+------------------+
| @@global.tx_isolation | @@tx_isolation   |
+-----------------------+------------------+
| READ-UNCOMMITTED      | READ-UNCOMMITTED |
+-----------------------+------------------+
1 row in set (0.00 sec)

2. 关闭事务自动提交
mysql> set session autocommit=off;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

3. 在A session开始事务并查看数据:
mysql> start transaction;  
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
|  3 | 3    |
+----+------+
3 rows in set (0.00 sec)

4. 在B session开始事务并插入数据:
mysql> start transaction; 
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> insert into test values(4,4),(5,5);
Query OK, 2 rows affected (0.01 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0

5. 在A session查看数据:
mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
|  3 | 3    |
|  4 | 4    |
|  5 | 5    |
+----+------+
5 rows in set (0.00 sec)

6. 在B session回滚事务:
mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

7. 在A session查看数据:
mysql> select * from test.test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
|  3 | 3    |
+----+------+
3 rows in set (0.01 sec)

经过上面的测试可以看出,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,但一旦事务B回滚后,事务A两次查询的数据不一样,造成脏读现象。未提交读是最低的隔离级别。

Read Committed(读取提交内容)

修改事务级别
mysql> SELECT @@GLOBAL.tx_isolation, @@tx_isolation;
+-----------------------+----------------+
| @@GLOBAL.tx_isolation | @@tx_isolation |
+-----------------------+----------------+
| READ-COMMITTED        | READ-COMMITTED |
+-----------------------+----------------+
1 row in set (0.00 sec)

1. 在A session开始事务并查看数据:
mysql> start transaction;  
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from test;  
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
|  3 | 3    |
+----+------+
3 rows in set (0.00 sec)

2. 在B session开始事务、更新数据:
mysql> start transaction;  
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
|  3 | 3    |
+----+------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> delete from test where id = 3;
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)

mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
+----+------+
2 rows in set (0.00 sec)

3. 在A session查看数据:
mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
|  3 | 3    |
+----+------+
3 rows in set (0.00 sec)

4. 在B session提交事务:
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

5. 在A session查看数据:
mysql> select * from test; 
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
+----+------+
2 rows in set (0.01 sec)

经过上面的实例可以得出结论,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。已提交读级别只允许读取已提交的记录,但不要求可重复读。

Repeatable Read(可重读)

修改事务级别
mysql> SELECT @@GLOBAL.tx_isolation, @@tx_isolation;
+-----------------------+-----------------+
| @@GLOBAL.tx_isolation | @@tx_isolation  |
+-----------------------+-----------------+
| REPEATABLE-READ       | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set (0.01 sec)

1. 在A session开始事务并查看数据:
mysql> start transaction;  
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from test;  
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
+----+------+
2 rows in set (0.00 sec)

2. 在B session开始事务、更新数据:
mysql> start transaction;  
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
+----+------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> insert into test values(3,3);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
|  3 | 3    |
+----+------+
3 rows in set (0.00 sec)

3. 在A session查看数据:
mysql> select * from test; 
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
+----+------+
2 rows in set (0.00 sec)

4. 在B session提交事务:
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)

mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
|  3 | 3    |
+----+------+
3 rows in set (0.00 sec)

5. 在A session查看数据:
mysql> select * from test; 
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
+----+------+
2 rows in set (0.01 sec)

6. 在A session提交事务并查看数据:
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
|  3 | 3    |
+----+------+
3 rows in set (0.00 sec)

由以上的实例可以得出结论,可重复读隔离级别只允许读取已提交记录,而且在一个事务两次读取一个记录期间数据保持一致,但该事务不要求与其他事务可串行化。例如,当一个事务可以找到由一个已提交事务更新的记录,但是可能产生幻读问题(注意是可能,因为数据库对隔离级别的实现有所差别)。像以上的实例,就没有出现数据幻读的问题。

Serializable(可串行化)

修改事务级别
mysql> SELECT @@GLOBAL.tx_isolation, @@tx_isolation;
+-----------------------+----------------+
| @@GLOBAL.tx_isolation | @@tx_isolation |
+-----------------------+----------------+
| SERIALIZABLE          | SERIALIZABLE   |
+-----------------------+----------------+
1 row in set (0.00 sec)

1. 在A session开始事务并查看数据:
mysql> start transaction; 
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> select * from test; 
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
|  3 | 3    |
+----+------+
3 rows in set (0.01 sec)

2. 在B session开始事务并查看更新数据:
mysql> start transaction; 
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
|  3 | 3    |
+----+------+
3 rows in set (0.00 sec)

# 事务A一直不提交,事务B超时  
mysql> insert into test values(4,4);
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

3. 在A session提交事务:
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

4. 在B session更新数据:
mysql> insert into test values(4,4);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

5. 在A session查看数据:
# 事务B一直不提交,事务A超时 
mysql> select * from test;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

从实例中可以看出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。

整理自网络

Svoid
2015-03-05

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