事务需要满足 ACID, 而事务隔离控制的是事务间的行为.

事务并发处理可能存在的异常都有哪些？

SQL-92 标准中已经对 3 种异常情况进行了定义，这些异常情况级别分别为脏读（Dirty Read）、不可重复读（Nnrepeatable Read）和幻读（Phantom Read）。

脏读

读到未提交数据.

比如说我们有个英雄表 heros_temp，如下所示：

image.png

第一天，小张访问数据库，正在进行事务操作，往里面写入一个新的英雄“吕布”：

  1. SQL> BEGIN;
  2. SQL> INSERT INTO heros_temp values(4, '吕布');

当小张还没有提交该事务的时候，小李又对数据表进行了访问，他想看下这张英雄表里都有哪些英雄：

  1. SQL> SELECT * FROM heros_temp;

image.png

这个时候小张还没有提交事务，但是小李却读到了小张还没有提交的数据，这种现象我们称之为“脏读”。

不可重复读

同一搜索条件, 前后两次结果不同. “不同” 一词在字面上范围很大, 但是在该异常情况下要注意前提是 “同一搜索条件”, 而结果变化了 (结果条数没变)

第二天，小张想查看 id=1 的英雄是谁，于是他进行了 SQL 查询：

  1. SQL> BEGIN;
  2. SQL> SELECT name FROM heros_temp WHERE id = 1;

image.png

然而此时，小李开始了一个事务操作，他对 id=1 的英雄姓名进行了修改，把原来的“张飞”改成了“张翼德”：

  1. SQL> BEGIN;
  2. SQL> UPDATE heros_temp SET name = '张翼德' WHERE id = 1;

然后小张再一次进行查询，同样也是查看 id=1 的英雄是谁：

  1. SQL> SELECT name FROM heros_temp WHERE id = 1;

image.png

从这个例子中，我们能看到小张和小李，分别开启了两个事务，针对客户端 A 和客户端 B，我用时间顺序的方式展示下他们各自执行的内容：

image.png

幻读

相同查询条件, 第二次查询结果比第一次查询结果多了, 且包含第一次查询结果.

第三天，小张想要看下数据表里都有哪些英雄，他开始执行下面这条语句：

  1. SQL> SELECT * FROM heros_temp;

image.png

这时当小张执行完之后，小李又开始了一个事务，往数据库里插入一个新的英雄“吕布”：

  1. SQL> BEGIN;
  2. SQL> INSERT INTO heros_temp values(4, '吕布');

不巧的是，小张这时忘记了英雄都有哪些，又重新执行了一遍查询：

  1. SQL> SELECT * FROM heros_temp;

image.png

区别总结

总结下这三种异常情况的特点：

  • 脏读：读到了其他事务还没有提交的数据。
  • 不可重复读：对某数据进行读取，发现两次读取的结果不同，也就是说没有读到相同的内容。这是因为有其他事务对这个数据同时进行了修改或删除。
  • 幻读：事务 A 根据条件查询得到了 N 条数据，但此时事务 B 更改或者增加了 M 条符合事务 A 查询条件的数据，这样当事务 A 再次进行查询的时候发现会有 N+M 条数据，产生了幻读。

事务隔离的级别有哪些？

脏读、不可重复读和幻读这三种异常情况，是在 SQL-92 标准中定义的，同时 SQL-92 标准还定义了 4 种隔离级别来解决这些异常情况。

解决异常数量从少到多的顺序（比如读未提交可能存在 3 种异常，可串行化则不会存在这些异常）决定了隔离级别的高低，这四种隔离级别从低到高分别是：

  1. 读未提交（READ UNCOMMITTED ）
  2. 读已提交（READ COMMITTED）
  3. 可重复读（REPEATABLE READ）
  4. 可串行化（SERIALIZABLE）

这些隔离级别能解决的异常情况如下表所示：

image.png

  • MySQL 默认的隔离级别就是可重复读。
  • 可串行化牺牲了系统的并发性

使用 MySQL 客户端来模拟三种异常

查看下当前会话的隔离级别:

  1. mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';

image.png

把隔离级别降到最低:

  1. mysql> SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

总结

隔离级别的实现满足了下面的两个条件：

  • 正确性：只要能满足某一个隔离级别，一定能解决这个隔离级别对应的异常问题。
  • 与实现无关：实际上 RDBMS 种类很多，这就意味着有多少种 RDBMS，就有多少种锁的实现方式，因此它们实现隔离级别的原理可能不同，然而一个好的标准不应该限制其实现的方式。

隔离级别越低，意味着系统吞吐量（并发程度）越大，但同时也意味着出现异常问题的可能性会更大。在实际使用过程中我们往往需要在性能和正确性上进行权衡和取舍

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精选留言

LJK

老师好，对幻读有些迷惑，从网上看到幻读并不是说两次读取获取的结果集不同，幻读侧重的方面是某一次的 select 操作得到的结果所表征的数据状态无法支撑后续的业务操作。更为具体一些：select 某记录是否存在，结果显示不存在，准备插入此记录，但执行 insert 时发现此记录已存在，无法插入，此时就发生了幻读。

作者回复: 你说的这种情况属于幻读。 当你INSERT的时候，也需要隐式的读取，比如插入数据时需要读取有没有主键冲突，然后再决定是否能执行插入。如果这时发现已经有这个记录了，就没法插入。

官方对幻读的定义是：The so-called phantom problem occurs within a transaction when the same query produces different sets of rows at different times.

For example, if a SELECT is executed twice, but returns a row the second time that was not returned the first time, the row is a “phantom” row. （详见：

https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-next-key-locking.html ）

需要说明下，不可重复读 VS 幻读的区别：

不可重复读是同一条记录的内容被修改了，重点在于UPDATE或DELETE

幻读是查询某一个范围的数据行变多了或者少了，重点在于INSERT

所以，SELECT 显示不存在，但是INSERT的时候发现已存在，说明符合条件的数据行发生了变化，也就是幻读的情况，而不可重复读指的是同一条记录的内容被修改了。

参考