事务隔离级别
- 脏读:一个事务读取到另一个未提交事务的更改。
- 不可重复读:一个事务在两次读取同一数据时,发现数据被另一个已提交事务修改了。
- 幻读:一个事务在读取过程中,因其他事务的插入而导致返回的行数不一致,查询到了奇怪的结果
SQL标准定义了如下四个隔离级别,注意是SQL标准,不是MYSQL标准:
- READ-UNCOMMITTED(读取 未提交) :最低的隔离级别,允许读取尚未提交的数据变更,可能会导致脏读、幻读或不可重复读。几乎没人用,太不安全了。
- READ-COMMITTED(RC,读取 已提交) :允许读取并发事务已经提交的数据,可以阻止脏读,但是幻读或不可重复读仍有可能发生。经常用,可以确保并发的性能。
- REPEATABLE-READ(RR,可重复读) :在事务开始(start TRANSACTION,关闭自动提交)和结束之间(commit,rollback之前),对同一字段的多次读取结果都是一致的,除非数据是被本身事务自己所修改,可以阻止脏读和不可重复读,但幻读仍有可能发生。也经常被用,可以确保安全。
虽然标准SQL隔离级别定义是说RR下幻读仍然可能发生,但是在MYSQL的InnoDB下实现的RR隔离级别是解决了幻读问题的发生的,先有个印象,我一开始看也非常懵逼。 - SERIALIZABLE(可串行化) :最高的隔离级别,完全服从 ACID 的隔离级别。所有的事务依次逐个执行,这样事务之间就完全不可能产生干扰,也就是说,该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。几乎没人用,事务并发性能太差了。
隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
---|---|---|---|
READ-UNCOMMITTED,读未提交 | √ | √ | √ |
READ-COMMITTED,读已提交 | × | √ | √ |
REPEATABLE-READ,可重复读 | × | × | √ |
SERIALIZABLE,可串行化 | × | × | × |
InnoDB使用MVCC+各种锁实现了RC和RR事务隔离级别
重点当然是讲RR的实现,因为他是MySQL默认存储引擎InnoDB的默认隔离级别。下面先说明实现存在的问题,再说解决方法。
下面无特别说明都用RR事务隔离级别做例子。
一致性非锁定读
对于 一致性非锁定读(Consistent Nonlocking Reads)open in new window的实现,通常做法是加一个版本号或者时间戳字段,在更新数据的同时版本号 + 1 或者更新时间戳。查询时,将当前可见的版本号与对应记录的版本号进行比对,如果记录的版本小于可见版本,则表示该记录可见。
在InnoDB引擎中,多版本控制(multi versioning)就是对上面描述的非锁定读的实现。
如果读取的行正被其他事务执行 DELETE
或 UPDATE
操作,这时读取操作不会去等待行上锁的释放。相反地,InnoDB 存储引擎会去读取行的一个快照数据,对于这种读取历史数据的方式,我们叫它快照读 (snapshot read)。
在 Repeatable Read
和 Read Committed
两个隔离级别下,如果是执行普通的 select
语句(不包括 select ... lock in share mode
,select ... for update
)则会使用 一致性非锁定读(MVCC,多版本并发控制 (Multi-Version Concurrency Control))。并且在 Repeatable Read
下 MVCC 实现了可重复读和防止部分幻读
一致性非锁定读 代码举例
①对两个事务分别commit先,确保都提交了之前的工作。
②事务2虽然update修改了数据,但是可以发现事务1读取的是之前的快照
③先让事务2commit提交,可以发现事务1读取的还不是事务2修改的值
④等到事务1也commit了,下一次开启事务,查到的才是事务2修改的值
锁定读
如果执行的是下列三类语句,就是锁定读(Locking Reads)
select ... lock in share mode
select ... for update
insert
、update
、delete
操作
在锁定读下,读取的是数据的最新版本,这种读也被称为 当前读(current read)
。锁定读 会对读取到的记录加锁:
select ... lock in share mode
:对记录加 S 锁,其它事务也可以加S锁,如果加 x 锁则会被阻塞select ... for update
、insert
、update
、delete
:对记录加 X 锁,且其它事务不能加任何锁
在一致性非锁定读下,即使读取的记录已被其它事务加上 X 锁,这时记录也是可以被读取的,即读取的快照数据。上面举过例子了,在RR可重复读下,MVCC可以防止一部分情况的幻读,这一部分幻读是指在一致性非锁定读
的情况下,它会根据Read View去判断数据是否可见,也就是读到的是历史数据,读的是快照。但是MVCC无法防止在当前读
的情况所产生的幻读现象,当前读
读取的都是最新数据。
如果单靠MVCC,在当前读
的情况下,这时如果两次查询中间有其它事务插入数据,就会产生幻读。所以,InnoDB
在实现Repeatable Read
时,如果执行的是当前读
的 select
查询(说明执行了lock in share mode
or for update
),则会对读取的记录使用 Next-key Lock
来防止其它事务在间隙间插入数据。
Next-key Lock
:(行锁record lock + 间隙锁gap lock,行锁只能锁住已经存在的行,为了避免插入新行,需要依赖间隙锁)
- 如果数据存在,使用
lock in share mode
orfor update
就是Next-key Lock
用(读 or 写)行锁 - 如果数据不存在,使用使用
lock in share mode
orfor update
就是Next-key Lock
用间隙锁,锁住区间,不让另一个事务在这个区间插入新数据。
当前读的幻读现象
问题实例:
①这里使用一致性非锁定读
环境下说明当前读下的幻读现象
问题,因为这种情况下InnoDB只用了MVCC,没用Next-key Lock
来select
查询
问题就出在事务Aselect查询时,不应该出现幻读现象,应该在 select
查询时,带上lock in share mode
or for update
,则会对读取的记录使用 Next-key Lock
来防止其它事务在间隙间插入数据。
把原来的表删了,重新演示:
总结一下:
事务1的连续两个快照读
中出现当前读
不一定会出现幻读
,得看事务1的当前读
有没有覆盖到其他事务新增的数据,如果没的话,则不会出现幻读
。
下面是连续两个快照读
中出现当前读
会出现幻读
,因为事务1的当前读
覆盖到其他事务新增的数据。