一文帶你搞懂MySQL的事務(wù)隔離級別
在講事務(wù)隔離級別之前,我們先想一下,如果有多個(gè)事務(wù)并行執(zhí)行,MySQL數(shù)據(jù)最終會(huì)有什么問題?
可以說,事務(wù)的存在都是為了防止并發(fā)問題,我們的MySQL數(shù)據(jù)庫可以同時(shí)接受多個(gè)client連接,即支持同時(shí)多個(gè)事務(wù)處理,當(dāng)多個(gè)事務(wù)同時(shí)進(jìn)行的時(shí)候,可能會(huì)出現(xiàn)以下等問題:
臟寫(dirty write)
臟讀(dirty read)
不可重復(fù)讀(non-repeatable read)
幻讀(phantom read)
1.1 臟寫臟寫 *(dirty write) *,直白說就是兩個(gè)事務(wù)同時(shí)更新一行數(shù)據(jù),事務(wù)A回滾把事務(wù)B的值覆蓋了,實(shí)質(zhì)就是兩個(gè)未提交的事務(wù)互相影響。
舉個(gè)例子, 現(xiàn)在有一張表:
CREATE TABLE `bank_balance` ( `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT, `user_name` varchar(45) NOT NULL COMMENT '用戶名', `balance` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '余額,單位:人民幣分,比如100表示人民幣1元,默認(rèn)是0', `wealth` tinyint NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '富有程度,0:貧窮,1:富有', PRIMARY KEY (`id`), UNIQUE KEY `idx_bank_balance_user_name` (`user_name`)) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci表中有一行id=3 且 user_name=Tom的記錄:
mysql> select id,user_name,balance from bank_balance where user_name = 'Tom';+----+-----------+---------+| id | user_name | balance |+----+-----------+---------+| 3 | Tom | 100 |+----+-----------+---------+1 row in set (0.00 sec)現(xiàn)在有兩個(gè)事務(wù),事務(wù)A和事務(wù)B,事務(wù)A是給Tom賬戶余額加100,事務(wù)B是給Tom賬戶余額加200。
在①處,事務(wù)A得到的余額是200,事務(wù)B得到的余額是300,如果事務(wù)B是后更新,那么就覆蓋了事務(wù)A的值。
在②處,事務(wù) A 和事務(wù)B都沒有提交的情況下,它們隨時(shí)都有可能發(fā)生回滾,如上圖這種情況事務(wù) A 發(fā)生了回滾,然后事務(wù)B再提交,那么對于事務(wù) B 看到的場景而言,就是自己明明更新了,結(jié)果值卻還是舊值,這就是 臟寫 。
1.2 臟讀*臟讀(dirty read) ****, ***指的是讀到了其他事務(wù)未提交的數(shù)據(jù),未提交意味著可能會(huì)回滾,也就是可能最終不會(huì)持久化到數(shù)據(jù)庫中。其他事務(wù)讀到了不會(huì)持久化的數(shù)據(jù),這就是臟讀。
比如下圖,如果事務(wù)A在①處發(fā)生回滾,那么事務(wù)B在②處使用的Tom余額值200就是一個(gè)過期值,這種就是典型的 臟讀現(xiàn)象。
*不可重復(fù)讀(non-repeatable read) *,指的是在同一事務(wù)內(nèi),相同數(shù)據(jù)在不同的時(shí)刻被讀到了不一樣的值,它和臟讀不一樣,臟讀是指讀取到了其他事務(wù)未提交的數(shù)據(jù),而不可重復(fù)讀表示讀到了其他事務(wù)修改并提交后的值。
比如有兩個(gè)事務(wù),事務(wù)A和事務(wù)B,事務(wù)A查詢Tom賬戶余額是100,事務(wù)B查詢Tom賬戶余額也是100。
接下來,事務(wù)A把Tom賬戶余額更新為200,并提交事務(wù)。
當(dāng)事務(wù)B繼續(xù)讀取Tom賬戶余額的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)Tom賬戶余額是200了,和之前讀取到的不一致,對于事務(wù)B而言,這種一個(gè)事務(wù)內(nèi)多次讀取得到不一樣值的現(xiàn)象就稱為不可重復(fù)讀 現(xiàn)象。
1.4 幻讀*幻讀(phantom read) *,主要是是針對數(shù)據(jù)插入(INSERT)和刪除(DELETE)操作來說的。
最經(jīng)典的是插入的情況。假如現(xiàn)在有兩個(gè)事務(wù),事務(wù)A和事務(wù)B。事務(wù)A對某些行的內(nèi)容作了更改,但是還未提交。
比如現(xiàn)在余額表中余額大于0的賬戶有2條,分別是小克和Tom,他們的富有程度都是貧窮:
mysql> select *from bank_balance where balance > 0;+----+-----------+-----------+--------+| id | user_name | balance | wealth |+----+-----------+-----------+--------+| 2 | 小克 | 300000000 | 0 || 3 | Tom | 100 | 0 |+----+-----------+-----------+--------+然后,接到上級命令,要把所有賬戶余額大于0的用戶全部標(biāo)識(shí)為富有,啟動(dòng)事務(wù)A完成這項(xiàng)任務(wù),SQL如下:
update bank_balance set wealth = 1 where balance > 0;SQL語句只是執(zhí)行了,但是未提交。
緊接著,事務(wù)B插入了一條余額大于0的記錄行(富有程度默認(rèn)為貧窮),并且在事務(wù)A提交之前先提交了,SQL如下:
INSERT INTO `bank_balance` (`id`, `user_name`, `balance`) VALUES ('4', 'Eric', '500');在這之后,如果事務(wù)A再發(fā)起相同條件的查詢,會(huì)發(fā)現(xiàn)剛剛的更改對于某些數(shù)據(jù)未起作用(有些記錄未被標(biāo)識(shí)為富有),而且數(shù)據(jù)行比原來還多了!
這對于事務(wù)A而言,感覺出現(xiàn)了幻覺一樣,這就是幻讀現(xiàn)象。
1.5 區(qū)別讀到這里,可能有些小伙伴就懵了,從臟讀到幻讀,感覺它們都一樣的呀?其實(shí),它們有實(shí)質(zhì)性的區(qū)別:
1、臟讀重在指一個(gè)事務(wù)讀到了其他事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)。
2、不可重復(fù)讀主要在于一個(gè)事務(wù)中多次讀到同一條數(shù)據(jù),但前后讀到的結(jié)果不一樣,這是因?yàn)槠渌聞?wù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改并提交導(dǎo)致。
3、幻讀則是因?yàn)楸黄渌聞?wù)插入或者刪除的數(shù)據(jù)影響,一個(gè)事務(wù)內(nèi)同樣條件的數(shù)據(jù)記錄變多或者變少了。
二、事務(wù)隔離級別前面已經(jīng)講完并行事務(wù)可能出現(xiàn)的問題,具體表象就是臟寫,臟讀,不可重復(fù)讀,幻讀。
針對這些問題,SQL定了一套標(biāo)準(zhǔn),通過 隔離 來規(guī)避,且不同級別的隔離可以規(guī)避不同嚴(yán)重程度的事務(wù)問題,下面,我們一起看下SQL事務(wù) 隔離級別 都有哪些:
*讀未提交(READ UNCOMMITTED) *,指一個(gè)事務(wù)還沒提交,它做的修改就能被其他事務(wù)看到。
讀提 *交(READ COMMITTED) *,一個(gè)事務(wù)做的修改,只有提交之后,其他事務(wù)才能看到。
*可重復(fù)讀(REPEATABLE READ) *,在整個(gè)事務(wù)過程中看到的數(shù)據(jù),自始至終都是一致的。
*串行化(SERIALIZABLE) *,每個(gè)讀寫操作都會(huì)加鎖,多個(gè)事務(wù)要訪問同一條記錄時(shí),必須要進(jìn)行排隊(duì),優(yōu)先級低的事務(wù)必須等優(yōu)先級高的事務(wù)完成以后才能進(jìn)行。
從1到4,隔離級別依次變高,當(dāng)然,性能也依次變差。那么這些隔離級別究竟都能防止哪些問題呢?來看一個(gè)表格:
只有串行化的隔離級別解決了全部這 3 個(gè)問題,其他的 3 個(gè)隔離級別都有一定的缺陷。
但,MySQL InnoDB引擎默認(rèn)的隔離級別是可重復(fù)讀(RR) 。
為什么MySQL沒有使用串行化這個(gè)級別?是不是意味著我們?nèi)粘J褂肕ySQL會(huì)有可能存在幻讀的問題?
非也! 隔離級別越高代價(jià)也是越高的 ,且性能也越差。從性能上來說,當(dāng)然是隔離級別越低越好。
至于隔離級別是RR(可重復(fù)讀)下的MySQL怎么避免幻讀問題,InnoDB引擎有它自己的想法,以后單獨(dú)抽一講來說啦~
我們再來看一張圖,理解不同隔離級別下讀取到的數(shù)據(jù)是怎么樣的:
有兩個(gè)事務(wù),事務(wù)A和事務(wù)B,同時(shí)操作(查詢或者給Tom余額加100),事務(wù)B在事務(wù)A提交前更新了Tom的余額,并且事務(wù)B在事務(wù)A前提交。
讀未提交隔離級別 下,事務(wù) B 修改余額后,事務(wù) A 能夠馬上看見,即使事務(wù)B還未提交,所以事務(wù) A 中余額 R1 查詢的值是 200,余額 R2、R3 也是 200.
讀提交隔離級別 下,事務(wù) B 修改余額后,只有事務(wù)B提交后事務(wù)A才能看見,所以事務(wù)A中余額R1查詢在提交前,查的值是100,余額R2和余額R3都是在事務(wù)B提交后,查詢得到的值都是200。
可重復(fù)讀隔離級別 下,事務(wù)A在提交前自始至終查到的值都必須一樣,所以,余額R1、R2都是100,當(dāng)事務(wù)A提交后再查詢(其實(shí)是新事務(wù))就能查到新的值,所以R3是200。
串行化隔離級別 下,MySQL會(huì)給記錄行以及記錄行之間的'空行'加鎖,如果是A事務(wù)先獲得鎖,那么B事務(wù)必須等到A事務(wù)提交以后才能更新數(shù)據(jù)。
比如上圖,如果事務(wù)A查詢Tom余額的SQL條件是'where user_name = "Tom"', user_name有唯一索引,所以只會(huì)給Tom賬戶這一行數(shù)據(jù)加共享鎖 。
當(dāng)B事務(wù)要去更新Tom的賬戶余額時(shí),是獲取不到鎖的, 必須等待直至事務(wù)A完全提交 。
所以以上R1、R2查詢得到的值都是100(這個(gè)時(shí)候事務(wù)B在排隊(duì)等待),事務(wù)A提交以后, 事務(wù)B就可以更新值并提交了,R3是在事務(wù)B提交之后查詢,所以是200。
好啦,今天就先講到這里啦。
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