全面解析MySQL中的隔離級別
數據庫并發的對同一批數據進行增刪改,就可能會出現我們所說的臟寫、臟讀、不可重復讀、幻讀等一系列問題。MySQL提供了一系列機制來解決事務并發問題,比如事務隔離、鎖機制、MVCC多版本并發控制機制。今天來探究一下事務隔離機制。
事務是一組SQL組成的邏輯處理單元,先來看下事務的ACID特性: 原子性(Atomicity) :事務是一個原子操作單元,對數據進行修改,要么全執行要么全不執行。是從執行層面上來描述的。 一致性(Consistent) :在事務開始和完成時,數據都必須保持一致狀態。是從執行結果層面上來描述的。 隔離性(Isolation) :數據庫系統提供一定的隔離機制,保證事務執行過程中對外部不可見,獨立運行,不受外部影響。 持久性(Durable) :事務完成之后,它對于數據的修改是永久性的,即使出現系統故障也能夠保持。 并發事務的影響: 臟寫(更新丟失:Lost Update):多個事務選擇了同一行,彼此不知道對方存在,會覆蓋之前事務的數據操作。 臟讀(Dirty Reads):A事務讀取了B事務未提交的數據,B事務回滾,A提交,最終結果不符合一致性原則 不可重讀(Non-Repeatable Reads):同一個事務,相同的查詢語句,執行多次結果不一致,可能是外部事務修改導致的,不符合隔離性。 幻讀(Phantom Reads):事務A讀取到了事務B提交的新增數據,不符合隔離性 事務隔離級別:隔離級別 臟讀(Dirty Read) 不可重復讀(NonRepeatable Read) 幻讀(Phantom Read) 讀未提交(Read uncommitted) 可能 可能 可能 讀已提交(Read committed) 不可能 可能 可能 可重復讀(Repeatable Read) 不可能 不可能 可能 串行化(Serializable) 不可能 不可能 不可能
MySQL提供了上面四種隔離級別,隔離越嚴格,可能出現的問題就越少,但付出的性能代價就越大,默認的隔離級別是可重復讀。下面使用客戶端進行操作進行驗證。
先加創建一張表和數據
CREATE TABLE `account` ( `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT, `balance` int(11) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;INSERT INTO `account` (`id`, `balance`)VALUES (1, 500), (2, 600), (3, 200);
連接客戶端,查看隔離級別,可以看到是可重復讀:
MySQL [test]> show variables like ’tx_isolation’;+---------------+-----------------+| Variable_name | Value |+---------------+-----------------+| tx_isolation | REPEATABLE-READ |+---------------+-----------------+讀未提交測試:
AB客戶端都執行set tx_isolation=’read-uncommitted’;設置隔離級別為讀未提交。
A客戶端開啟事務:start transaction;查詢數據:select * from account;
B客戶端開啟事務:start transaction;更新數據:update account set balance = balance - 100 where id = 1;此時事務未提交
A客戶端再次查詢數據:select * from account; 此時看到兩次查詢的數據已經不一樣了
在B沒提交前A就讀到了B更新的數據,此時如果B回滾,那么A那邊就是臟數據。這種情況就是讀未提交造成的臟讀。用讀已提交隔離級別可以解決。
使用commit命令把AB客戶端的事務提交。
讀已提交測試:AB客戶端都執行 set tx_isolation=’read-committed’; 設置隔離級別為讀已提交。
A客戶端開啟事務:start transaction;查詢數據:select * from account;
B客戶端開啟事務:start transaction;更新數據:update account set balance = balance - 100 where id = 1;此時事務未提交
A客戶端再次查詢數據:select * from account; 此時看到A客戶端兩次查詢數據一致,未出現臟讀情況
此時B客戶端事務提交:commit;
A客戶端再次查詢數據:select * from account; 此時看到A客戶端查詢數據已經發生了變化,這就是不可重復讀。
可重復讀測試:
AB客戶端都執行 set tx_isolation=’repeatable-read’; 設置隔離級別為可重復讀。
A客戶端開啟事務:start transaction;查詢數據:select * from account;
B客戶端開啟事務:start transaction;更新數據:update account set balance = balance - 100 where id = 1; commit提交事務
A客戶端再次查詢數據:select * from account; 此時看到A客戶端兩次查詢數據一致,重復讀取數據一致。
A客戶端執行更新語句:update account set balance = balance - 50 where id = 1;
A客戶端再次查詢數據:select * from account; 此時看到id=1的這條數據是B客戶端更新之后的數據-50,數據的一致性沒有被破壞
B客戶端重新開啟事務,插入一條數據:insert into account(id,balance) values (4,1000); commit提交事務;
A客戶端查詢,和上次結果一致
A客戶端執行:update account set balance = balance - 100 where id = 4; 更新B客戶端新插入的數據,能執行成功,再次查詢所有數據,能插到id=4的數據,出現幻讀。
# A客戶端執行過程:# 設置隔離級別可重復度MySQL [test]> set tx_isolation=’repeatable-read’;Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)# 開啟事務MySQL [test]> start transaction;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)# 查詢所有數據MySQL [test]> select * from account;+----+---------+| id | balance |+----+---------+| 1 | 300 || 2 | 600 || 3 | 200 |+----+---------+3 rows in set (0.00 sec)# 再次查詢驗證兩次結果是否一致MySQL [test]> select * from account;+----+---------+| id | balance |+----+---------+| 1 | 300 || 2 | 600 || 3 | 200 |+----+---------+3 rows in set (0.00 sec)# 在B客戶端插入數據之后,此次A客戶端不能查詢到MySQL [test]> select * from account;+----+---------+| id | balance |+----+---------+| 1 | 150 || 2 | 600 || 3 | 200 |+----+---------+3 rows in set (0.00 sec)# A客戶端更新B客戶端插入的數據,發現可以更新成功MySQL [test]> update account set balance = balance + 1000 where id = 4;Query OK, 1 row affected (0.00 sec)Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0# 再次查詢,能查詢到數據,出現幻讀MySQL [test]> select * from account;+----+---------+| id | balance |+----+---------+| 1 | 400 || 2 | 600 || 3 | 200 || 4 | 2000 |+----+---------+4 rows in set (0.00 sec)# 提交事務MySQL [test]> commit;Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
# B客戶端執行過程:設置隔離級別可重復讀MySQL [test]> set tx_isolation=’repeatable-read’;Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)# 開啟事務MySQL [test]> start transaction;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)# 更新數據,直接提交MySQL [test]> update account set balance = balance - 100 where id = 1;Query OK, 1 row affected (0.00 sec)Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0MySQL [test]> commit;Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)# 再次開啟事務MySQL [test]> start transaction;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)# 插入一條數據MySQL [test]> insert into account(id,balance) values (4,1000);Query OK, 1 row affected (0.01 sec)MySQL [test]> commit;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
最后一種串行化:set tx_isolation=’serializable’;可自行驗證,能解決上面所有問題,但是一般不會用到的,保證一致性的同時帶來的是性能大幅度下降,并發性極低,默認是可重復讀。
通過隔離級別在一定程度上能處理事務并發的問題,除此之外還有其他的手段,后續會再次探究。
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