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優(yōu)質(zhì)文章，第一時(shí)間送達(dá)

? 作者?|? 玉樹臨楓

來源 |? urlify.cn/jmM3ya

76套java從入門到精通實(shí)戰(zhàn)課程分享

一、前提

　　時(shí)過一年重新拾起博文記錄，希望后面都能堅(jiān)持下來。接著之前MySql的學(xué)習(xí)，先記錄下這篇。

　　以下都是基于mysql8 innodb存儲(chǔ)引擎進(jìn)行分析的。　　

二、事務(wù)的ACID特性

A(Atomicity) 原子性

　　指整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)是不可分割的單位，整個(gè)事務(wù)中的所有操作要么全部提交成功，要么全部失敗回滾。只有使事務(wù)中所有的數(shù)據(jù)庫(kù)操作都執(zhí)行成功，才算整個(gè)事務(wù)執(zhí)行成功。否則事務(wù)中任何一個(gè)SQL語句執(zhí)行失敗，那么這個(gè)事務(wù)就是執(zhí)行失敗的，已執(zhí)行成功的SQL語句也必須撤銷，數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)應(yīng)該退回到執(zhí)行事務(wù)前的狀態(tài)。

C(consistency) 一致性

　　一致性事務(wù)將數(shù)據(jù)庫(kù)從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄乱环N一致的狀態(tài)。在事務(wù)開始之前和事務(wù)結(jié)束以后，數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性約束沒有被破壞。

　　例如：在表中有個(gè)字段為姓名為唯一約束，即在表中姓名不能重復(fù)。如果一個(gè)事務(wù)對(duì)姓名字段進(jìn)行了修改，但是在事務(wù)提交或事務(wù)操作發(fā)生回滾后，表中的姓名變得非唯一了，這就破壞了事務(wù)的一致性要求，即事務(wù)將數(shù)據(jù)從一種狀態(tài)變?yōu)榱艘环N不一致的狀態(tài)。

I(isolation) 隔離性

　　事務(wù)的隔離性要求每個(gè)讀寫事務(wù)的對(duì)象對(duì)其他事務(wù)的操作對(duì)象能相互分離，即該事務(wù)提交前對(duì)其他事務(wù)都不可見。通常可以使用鎖來實(shí)現(xiàn)。

D(durability) 持久性

　　事務(wù)一旦提交，其結(jié)果就是永久性的。即使發(fā)生宕機(jī)等故障，數(shù)據(jù)庫(kù)也能將數(shù)據(jù)恢復(fù)。

　　需要注意的是：只能從事務(wù)本身的角度來保證結(jié)果的永久性，例如：在事務(wù)提交后，所有變化都是永久的。即使當(dāng)數(shù)據(jù)因?yàn)楸罎⒍枰謴?fù)時(shí)，也能保證恢復(fù)后提交的數(shù)據(jù)都不會(huì)丟失。但如果不是數(shù)據(jù)庫(kù)本身發(fā)生故障，而是一些外部的原因?qū)е聰?shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生問題，則有可能是提交的數(shù)據(jù)丟失(RAID卡損壞)。

　　因此持久性保證事務(wù)系統(tǒng)的高可靠性，而不是高可用性。對(duì)于高可用性的實(shí)現(xiàn)，事務(wù)本身并不能保證，需要一些系統(tǒng)共同配合完成。

三、事務(wù)的4種隔離級(jí)別

Read Uncommitted - 未提交讀

　　在該隔離級(jí)別下的事務(wù)會(huì)讀取到其未提交事務(wù)的數(shù)據(jù)，此種現(xiàn)象也稱之為臟讀。

步驟	事務(wù)1	事務(wù)2
1	設(shè)置隔離級(jí)別 mysql> set @@session.transaction_isolation = 'READ-UNCOMMITTED'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select @@transaction_isolation; +-------------------------+ \| @@transaction_isolation \| +-------------------------+ \| READ-UNCOMMITTED \| +-------------------------+ 1 row in set (0.00 sec)
2	開啟事務(wù)1 mysql> begin; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from t; Empty set (0.00 sec)
3		無需管隔離級(jí)別，只開啟事務(wù)2并插入記錄 mysql> begin; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> insert into t select 1, '1'; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0
?4	此時(shí)能查到事務(wù)2中未提交事務(wù)中的數(shù)據(jù)，這就是臟讀。 mysql> select * from t; +------+------+ \| id \| name \| +------+------+ \| 1 \| 1 \| +------+------+ 1 row in set (0.00 sec)

　　注意：設(shè)置隔離級(jí)別之前，記得查看當(dāng)前隔離級(jí)別的key, 有可能版本不一樣對(duì)應(yīng)的key不一樣。（另外表可以自己隨意選擇）

1 mysql> show variables like '%isolation%';
2 +-----------------------+------------------+
3 | Variable_name         | Value            |
4 +-----------------------+------------------+
5 | transaction_isolation | READ-UNCOMMITTED |
6 +-----------------------+------------------+
7 1 row in set (0.00 sec)

在實(shí)際的業(yè)務(wù)場(chǎng)景中應(yīng)該都不允許臟讀出現(xiàn)，既然這么評(píng)價(jià)不好為什么還會(huì)出現(xiàn)呢？但其實(shí)這個(gè)隔離級(jí)別下的數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)性能是最好的。

Read Committed - 提交讀

一個(gè)事務(wù)可以讀取另一個(gè)已提交的事務(wù)，多次讀取會(huì)造成不一樣的結(jié)果。這種現(xiàn)象也被稱為不可重復(fù)讀。舉例說明：


mysql> set @@session.transaction_isolation = 'READ-COMMITTED';Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> select @@transaction_isolation;+-------------------------+| @@transaction_isolation |+-------------------------+| READ-COMMITTED          |+-------------------------+1 row in set (0.00 sec)
mysql> begin;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> select * from t;Empty set (0.00 sec)
mysql> begin;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)mysql> insert into t select 2, '2';Query OK, 1 row affected (0.01 sec)Records: 1  Duplicates: 0  Warnings: 0
mysql> select * from t;Empty set (0.00 sec)
mysql> commit;
mysql> select * from t;+------+------+| id   | name |+------+------+|    2 | 2    |+------+------+

總結(jié)：在隔離級(jí)別中解決了臟讀問題，但存在不可重復(fù)讀的問題（事務(wù)中會(huì)讀取其他已提交事務(wù)中的數(shù)據(jù)）?

Repeatable Read - 可重復(fù)讀

該隔離級(jí)別是Innodb默認(rèn)的隔離級(jí)別：在同一個(gè)事務(wù)里select的結(jié)果是事務(wù)開始時(shí)間時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)，解決了不可重復(fù)讀問題。

但其中會(huì)出現(xiàn)幻讀現(xiàn)象：基于可重復(fù)讀的基礎(chǔ)上查詢結(jié)果是一樣的，但是當(dāng)對(duì)某些行進(jìn)行更新或者插入時(shí)卻會(huì)受到影響操作不了，就形成了幻讀。例如：

步驟	事務(wù)1	事務(wù)2
?1	設(shè)置隔離級(jí)別 mysql> set @@session.transaction_isolation = 'REPEATABLE-READ'; mysql> select @@transaction_isolation; +-------------------------+ \| @@transaction_isolation \| +-------------------------+ \| REPEATABLE-READ \| +-------------------------+
?2	?開啟事務(wù)1，并查詢 mysql> begin; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from t; +------+------+ \| id \| name \| +------+------+ \| 3 \| 3 \| +------+------+
?3		?無需管隔離級(jí)別，只開啟事務(wù)2并插入記錄 mysql> begin; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> insert into t select 4, '4'; Query OK, 1 row affected (0.01 sec) Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0
4?	繼續(xù)查詢表t依然只有一條記錄id=3 (沒有讀取到事務(wù)2未提交的數(shù)據(jù)，所以不存在臟讀問題) mysql> select * from t; +------+------+ \| id \| name \| +------+------+ \| 3 \| 3 \| +------+------+
?5		? 將第二個(gè)窗口中的事務(wù)提交。 mysql> commit;
?6	繼續(xù)查詢表t依然只有一條記錄id=3 (沒有讀取到事務(wù)2已提交的數(shù)據(jù)，所以不存在不可重復(fù)讀問題) mysql> select * from t; +------+------+ \| id \| name \| +------+------+ \| 3 \| 3 \| +------+------+
?7	? 接著插入一條4的記錄，但提示插入不了，提示主鍵沖突問題。然而查詢卻沒有這條id=4記錄。這就是幻讀現(xiàn)象。 mysql> insert into t select 4, '4'; ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '4' for key 'PRIMARY' mysql> select * from t; +----+------+ \| id \| name \| +----+------+ \| 3 \| 3 \| +----+------+ 1 row in set (0.00 sec)
?8	??另一種幻讀現(xiàn)象：接著上面操作，不插入記錄只更新記錄，將name 更新成 '5'后，發(fā)現(xiàn)有兩行受影響
	? mysql> update t set name = '5'; Query OK, 2 rows affected (0.00 sec) Rows matched: 2 Changed: 2 Warnings: 0 mysql> select * from t; +----+------+ \| id \| name \| +----+------+ \| 3 \| 5 \| \| 4 \| 5 \| +----+------+

總結(jié)：在隔離級(jí)別中解決了臟讀問題、不可重復(fù)讀的問題，但會(huì)存在幻讀問題。

但I(xiàn)nnodb引擎提供了間隙鎖:innodb-next-key-locks, 解決了幻讀問題。基于上面結(jié)果演示下：

步驟

事務(wù)1

事務(wù)2

查詢時(shí)加上間隙鎖

mysql> begin;

mysql> select * from t where id  > 0 for update;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  3 | 5    |
|  4 | 5    |
+----+------+

?10

?插入記錄為6的數(shù)據(jù)就會(huì)發(fā)現(xiàn)插入這條記錄獲取鎖超時(shí)，自動(dòng)異常

insert into t select 6, '6';
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

這樣成功的避免了幻讀問題，阻止了其他事務(wù)可能影響到我當(dāng)前事務(wù)所涉及到的數(shù)據(jù)范圍。

Serializable - 可串行化

在該隔離級(jí)別下事務(wù)都是串行順序執(zhí)行的，MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)的 InnoDB 引擎會(huì)給讀操作隱式加一把讀共享鎖，從而避免了臟讀、不可重讀復(fù)讀和幻讀問題。

四、總結(jié)

　　1、臟讀：在一個(gè)事務(wù)中會(huì)讀取到其未提交事務(wù)的數(shù)據(jù)，此種現(xiàn)象也稱之為臟讀

　　2、不可重復(fù)讀：一個(gè)事務(wù)可以讀取另一個(gè)已提交的事務(wù)，多次讀取會(huì)造成不一樣的結(jié)果。這種現(xiàn)象也被稱為不可重復(fù)讀

　　3、幻讀：基于可重復(fù)讀的基礎(chǔ)上查詢結(jié)果是一樣的，但是當(dāng)對(duì)某些行進(jìn)行更新或者插入時(shí)卻會(huì)受到影響操作不了，就形成了幻讀。

隔離級(jí)別	臟讀	不可重復(fù)讀	幻讀
讀未提交(uncommitted read)	可能出現(xiàn)	可能出現(xiàn)	可能出現(xiàn)
讀提交(committed read)	不會(huì)出現(xiàn)	可能出現(xiàn)	可能出現(xiàn)
可重復(fù)讀(Repeatable Read)	不會(huì)出現(xiàn)	不會(huì)出現(xiàn)	可能出現(xiàn)（加上間隙鎖就不會(huì)）
可串行化(Serializable)	不會(huì)出現(xiàn)	不會(huì)出現(xiàn)	不會(huì)出現(xiàn)

五、參考文獻(xiàn)

《MySql 技術(shù)內(nèi)幕（Innodb）第二版》

https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-transaction-isolation-levels.html

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步驟	事務(wù)1	事務(wù)2
1	先設(shè)置隔離級(jí)別 mysql> set @@session.transaction_isolation = 'READ-COMMITTED'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select @@transaction_isolation; +-------------------------+ \| @@transaction_isolation \| +-------------------------+ \| READ-COMMITTED \| +-------------------------+ 1 row in set (0.00 sec)
2	開啟事務(wù)1，查詢t表記錄為空 mysql> begin; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> select * from t; Empty set (0.00 sec)
3		無需管隔離級(jí)別，只開啟事務(wù)2并插入記錄 mysql> begin; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) mysql> insert into t select 2, '2'; Query OK, 1 row affected (0.01 sec) Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0
4	繼續(xù)查詢表t依然顯示為空 (沒有讀取到事務(wù)2未提交的數(shù)據(jù)，所以不存在臟讀問題) mysql> select * from t; Empty set (0.00 sec)
5		?提交事務(wù)2 mysql> commit;
6	繼續(xù)查詢表t，此時(shí)能查詢事務(wù)2已提交的數(shù)據(jù)記錄（出現(xiàn)前后查詢不一致） mysql> select * from t; +------+------+ \| id \| name \| +------+------+ \| 2 \| 2 \| +------+------+

Mysql四種事務(wù)隔離級(jí)別

一、前提

二、事務(wù)的ACID特性

A(Atomicity) 原子性

C(consistency) 一致性

I(isolation) 隔離性

D(durability) 持久性

三、事務(wù)的4種隔離級(jí)別

Read Uncommitted - 未提交讀

Read Committed - 提交讀

Repeatable Read - 可重復(fù)讀

Serializable - 可串行化

四、總結(jié)

五、參考文獻(xiàn)