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△Hollis, 一個(gè)對(duì)Coding有著獨(dú)特追求的人△

這是Hollis的第 356 篇原創(chuàng)分享

作者 l zyz1992

來源 l Hollis（ID：hollischuang）

首先要明白什么是事務(wù)？

事務(wù)是程序中一系列嚴(yán)密的操作，所有的操作必須完成，否則在所有的操作中所做的所有的更改都會(huì)被撤銷。也就是事務(wù)的原子性，一個(gè)事務(wù)中的一系列的操作要么全部成功，要么就是失敗。

事務(wù)的結(jié)束有兩種，當(dāng)事務(wù)中所有的步驟全部成功執(zhí)行的時(shí)候，事務(wù)提交。如果其中一個(gè)步驟失敗，將會(huì)發(fā)生回滾操作，撤銷到事務(wù)開始之前的所有的操作。

事務(wù)的ACID

事務(wù)具有四個(gè)特征

原子性事務(wù)是數(shù)據(jù)庫的邏輯工作單位，事務(wù)中包含多個(gè)操作，要么都做完，要么都不做
隔離性（隔離性也是本文的重點(diǎn)）事務(wù)彼此之間是不能互相干擾的，即一個(gè)事務(wù)的操作對(duì)該數(shù)據(jù)庫的其他事務(wù)操作是隔離的，并發(fā)執(zhí)行的各個(gè)事務(wù)時(shí)間互補(bǔ)干擾
持久性事務(wù)一旦提交，其變更是永久性的
一致性事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須滿足從一個(gè)狀態(tài)變到另一個(gè)狀態(tài)，因此當(dāng)數(shù)據(jù)庫只包含成功事務(wù)提交的結(jié)果時(shí)，就說數(shù)據(jù)庫處于一致性的狀態(tài)。如果數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)發(fā)生系統(tǒng)故障，有些未完成的事務(wù)被迫中止，而有一部分修改已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)庫，這個(gè)時(shí)候數(shù)據(jù)庫就處于一種不正確的狀態(tài)。

其實(shí)以上三個(gè)條件（原子性、隔離性、持久性）最終都是為了保持?jǐn)?shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的一致性服務(wù)的

MySQL的四種隔離級(jí)別

SQL標(biāo)準(zhǔn)定義了四種隔離級(jí)別，用來限定事務(wù)內(nèi)外的哪些改變是可見的，哪些是不可見的。

讀取未提交的數(shù)據(jù)【Read Uncommitted】在該隔離級(jí)別，所有的事務(wù)都可以看到其他事務(wù)沒有提交的執(zhí)行結(jié)果。（實(shí)際生產(chǎn)中不可能使用這種隔離級(jí)別的）
讀取提交的內(nèi)容【Read Committed】該隔離級(jí)別是大多數(shù)數(shù)據(jù)庫的默認(rèn)的隔離級(jí)別（不是 MySQL 默認(rèn)的）。它滿足了隔離的簡(jiǎn)單定義:一個(gè)事務(wù)只能看到其他的已經(jīng)提交的事務(wù)所做的改變。這種隔離級(jí)別也支持不可重復(fù)讀，即同一個(gè) select 可能得到不同的結(jié)果
可重讀【Repeatable Read】這是 MySQL 默認(rèn)的隔離級(jí)別，它確保同一個(gè)事務(wù)在并發(fā)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)看到同樣的數(shù)據(jù)行。不過理論上會(huì)導(dǎo)致另外一個(gè)問題，【幻讀】。幻讀：相同的條件查詢一些數(shù)據(jù)，然后其他事務(wù)【新增】或者是【刪除】了該條件的數(shù)據(jù)，然后導(dǎo)致讀取的結(jié)果不一樣多。InnoDB 存儲(chǔ)引擎通過多版本控制（MVCC）機(jī)制解決了該問題
可串行化【serializable】這是事務(wù)的最高隔離級(jí)別，它通過強(qiáng)制事務(wù)排序，使之不可能相互沖突，從而解決了幻讀的問題。它在每個(gè)讀的數(shù)據(jù)行上面加上共享鎖，。但是可能會(huì)導(dǎo)致超時(shí)和鎖競(jìng)爭(zhēng)（這種隔離級(jí)別太極端，實(shí)際生產(chǎn)基本不使用）

這四種隔離級(jí)別采用不同的鎖類型來實(shí)現(xiàn)

臟讀讀取了前一個(gè)事務(wù)未提交的或者是回滾的數(shù)據(jù)
不可重復(fù)度同樣的 select 查詢，但是結(jié)果不同，過程中有事務(wù)更新了原有的數(shù)據(jù)
幻讀兩次查詢的結(jié)果數(shù)量不一樣，過程中有事務(wù)新增或者是刪除數(shù)據(jù)

下面對(duì)不同的隔離級(jí)別產(chǎn)生的不同的問題做一個(gè)匯總

各個(gè)隔離級(jí)別的詳細(xì)測(cè)試

查看數(shù)據(jù)庫的隔離級(jí)別

show variables like '%isolation%'

設(shè)置數(shù)據(jù)庫的隔離級(jí)別

set session transaction isolation level Read Uncommitted;

設(shè)置數(shù)據(jù)庫的隔離級(jí)別為：Read Uncommitted

實(shí)驗(yàn)一：Read Uncommitted

Read Uncommitted 即：讀取未提交

前置條件：將數(shù)據(jù)庫的隔離級(jí)別設(shè)置為read uncomitted；

set session transaction isolation level Read Uncommitted；

第一步：A開啟事務(wù)：start tracsaction；

第二步：A查詢數(shù)據(jù)：select * from test；

第三步：B開啟事務(wù)：start transaction；

第四步：B查詢數(shù)據(jù)：select * from test；

第五步：B更新數(shù)據(jù)：update test set num =10 where id = 1；B沒有提交事務(wù)

第六步：A讀取數(shù)據(jù)----A讀取到了B未提交的數(shù)據(jù)（當(dāng)前數(shù)據(jù)庫的隔離級(jí)別是：Read Uncommitted）

第七步：B回滾數(shù)據(jù)：rollback;

第八步：B查詢數(shù)據(jù)：select * from test;

第九步：A查詢數(shù)：select * from test;

結(jié)論：事務(wù)B更新了數(shù)據(jù)，但是沒有提交，事務(wù)A讀取到的是B未提交的記錄。因?yàn)樵斐膳K讀。Read Uncommitted是最低的隔離級(jí)別

實(shí)驗(yàn)二：讀取已提交-Read Committed

前置條件：將數(shù)據(jù)庫的隔離級(jí)別設(shè)置為：Read Committed;

set session transaction isolaction level Read Committed;

第一步：A開始事務(wù)：start transaction;

第二步：A查詢數(shù)據(jù)：select *from test;

第三步：B開啟事務(wù)：start transaction;

第四步：B查詢數(shù)據(jù)：select * from test;

第五步：B更新數(shù)據(jù)：update test set num =10 where id=1

查看結(jié)果：

第六步：A查詢數(shù)據(jù)：select * from test;

第七步：B提交數(shù)據(jù)：commit;

第八步：A查詢數(shù)據(jù)：select * from test;

結(jié)論：Read Committed 讀已提交的隔離級(jí)別解決了臟讀的問題，但是出現(xiàn)了不可重復(fù)讀的問題，即事務(wù)A在兩次查詢的結(jié)果不一致，因?yàn)樵趦纱尾樵冎g事務(wù)B更新了一條數(shù)據(jù)。

讀已提交的只允許讀取已經(jīng)提交的記錄，但是不要求可重復(fù)讀

實(shí)驗(yàn)三：可重讀度-Repeatable Read

前置條件：將數(shù)據(jù)庫的級(jí)別設(shè)置為可重復(fù)度

set session transaction isolation level repeatable read;

第一步：A開始事務(wù)：start transaction;

第二步：A查詢數(shù)據(jù)：select * from test;

第三步：B開啟事務(wù)：start transaction;

第四步：B查詢數(shù)據(jù)：select * from test;

第五步：B更新數(shù)據(jù)：update test set num=10 where id=1;

此時(shí)B并沒有提交事務(wù)

第六步：B查詢數(shù)據(jù)：select * from test;

第七步：A查詢數(shù)據(jù)

結(jié)果仍然是之前的結(jié)果（因?yàn)锽事務(wù)還沒有提交）

第八步：B提交事務(wù)：commit;

第九步：A查詢數(shù)據(jù)：select * from test;此時(shí)A查詢的記錄仍然和之前一樣

第十步：B插入一條數(shù)據(jù)并提交事務(wù)：inset into test(num) value(4);

第十一步：A查詢數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)結(jié)果還是和之前的一樣：select * from test;

第十二步：A提交事務(wù)并查詢數(shù)據(jù)

此時(shí)發(fā)現(xiàn)A查詢的數(shù)據(jù)已經(jīng)和B查詢的結(jié)果一致了；

結(jié)論：Repeatable Read隔離級(jí)別只允許讀取已經(jīng)提交的事務(wù)的記錄，

實(shí)驗(yàn)四：串行化-Serializable

前置條件：將數(shù)據(jù)庫的隔離級(jí)別設(shè)置為可串行化

第一步：A開始事務(wù)并查詢數(shù)據(jù)

第二步：B開啟事務(wù)并insert數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)只能等待，并不能執(zhí)行下去

第三步：A提交事務(wù)

第四步：B插入數(shù)據(jù)

結(jié)論：serializable完全鎖定字段，若一個(gè)事務(wù)來操作同一份數(shù)據(jù)，那么就必須等待，直到前一個(gè)事務(wù)完成并解除鎖為止。是完整的隔離級(jí)別，會(huì)鎖住對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致效率問題。

本文小結(jié)

本片文章并沒有深入的去講解原理，而是讓大家能夠從更直觀的從隔離級(jí)別的表面去了解隔離級(jí)別，因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)我的很多同事對(duì)此是模模糊糊，模棱兩可的，但是這個(gè)是不可以的，因?yàn)榧夹g(shù)本身是不允許存在這種歧義的，懂就是懂，才能合理運(yùn)用，如果模棱兩可，那么在實(shí)際運(yùn)用中一定也是漏洞百出，所以這也是這篇文章誕生的原因。

我們可以先拋開原理與底層的具體實(shí)現(xiàn)，先能夠清晰且明了的搞清楚各個(gè)專業(yè)術(shù)語的含義，這未嘗不是一種進(jìn)步。

最后以一句不積跬步無以至千里，不積小流無以成江河與諸君共勉！


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實(shí)驗(yàn)一：Read Uncommitted

實(shí)驗(yàn)二：讀取已提交-Read Committed

實(shí)驗(yàn)三：可重讀度-Repeatable Read

實(shí)驗(yàn)四：串行化-Serializable