事務的隔離級別與所帶來的問題

2020 年 9 月 10 日
筆記
數據庫

一、事務的基本要素（ACID）

　　1、原子性（Atomicity）：事務開始後所有操作，要麼全部做完，要麼全部不做，不可能停滯在中間環節。事務執行過程中出錯，會回滾到事務開始前的狀態，所有的操作就像沒有發生一樣。也就是說事務是一個不可分割的整體，就像化學中學過的原子，是物質構成的基本單位。

　　 2、一致性（Consistency）：事務開始前和結束後，數據庫的完整性約束沒有被破壞。比如A向B轉賬，不可能A扣了錢，B卻沒收到。

　　 3、隔離性（Isolation）：同一時間，只允許一個事務請求同一數據，不同的事務之間彼此沒有任何干擾。比如A正在從一張銀行卡中取錢，在A取錢的過程結束前，B不能向這張卡轉賬。

　　 4、持久性（Durability）：事務完成後，事務對數據庫的所有更新將被保存到數據庫，不能回滾。

二、SQL標準的事務隔離級別(mysql默認為可重複讀,oracle默認為讀已提交)

讀未提交（read uncommitted）是指，一個事務還沒提交時，它做的變更就能被別的事務看到。
讀已提交（read committed）是指，一個事務提交之後，它做的變更才會被其他事務看到。
可重複讀（repeatable read）是指，一個事務執行過程中看到的數據，總是跟這個事務在啟動時看到的數據是一致的。當然在可重複讀隔離級別下，未提交變更對其他事務也是不可見的。
串行化（serializable ），顧名思義是對於同一行記錄，「寫」會加「寫鎖」，「讀」會加「讀鎖」。當出現讀寫鎖衝突的時候，後訪問的事務必須等前一個事務執行完成，才能繼續執行。

例子

事務一	事務二
啟動事務A,查詢A=10	啟動事務B
	查詢A=10, 更新A=20
查詢值a1
	提交事務B
查詢值a2
提交事務A
查詢值a3

若隔離級別是「讀未提交」，則a1的值就是20,雖然B沒提交2但是結果已經A看到了
若隔離級別是「讀已提交」，則a1是10，a2的值是2。事務B的更新在提交後才能被A看到。所以， a3的值也是2。
若隔離級別是「可重複讀」，則a1、a2是10，a3是20。之所以a2還是10，遵循的就是這個要求：事務在執行期間看到的數據前後必須是一致的。
若隔離級別是「串行化」，則在事務B執行「將A=10改成20」的時候，會被鎖住。直到事務A提交後，事務B才可以繼續執行。所以從A的角度看， a1、a2值是10，a3的值是20

三、如何設置和查看隔離級別

讀未提交:read uncommitted
讀已提交:read committed
可重複讀:repeatable read
串行化:serializable

查看隔離級別

show variables like 'transaction_isolation';

設置innodb的事務級別方法是：set 作用域 transaction isolation level 事務隔離級別，例如~

SET [SESSION | GLOBAL] TRANSACTION ISOLATION LEVEL {READ UNCOMMITTED | READ COMMITTED | REPEATABLE READ | SERIALIZABLE}

set global transaction isolation level read committed; //全局的

set session transaction isolation level read committed; //當前會話

四、事務隔離級別所帶來的問題

這四種隔離級別採取不同的鎖類型來實現，若讀取的是同一個數據的話，就容易發生問題。例如：

臟讀(Drity Read)：某個事務已更新一份數據，另一個事務在此時讀取了同一份數據，由於某些原因，前一個RollBack了操作，則後一個事務所讀取的數據就會是不正確的。

不可重複讀(Non-repeatable read):在一個事務的兩次查詢之中數據不一致，這可能是兩次查詢過程中間插入了一個事務更新的原有的數據。

幻讀(Phantom Read):在一個事務的兩次查詢中數據筆數不一致，例如有一個事務查詢了幾列(Row)數據，而另一個事務卻在此時插入了新的幾列數據，先前的事務在接下來的查詢中，就會發現有幾列數據是它先前所沒有的。

解決方案

//todo

補充

事務隔離的實現：每條記錄在更新的時候都會同時記錄一條回滾操作。同一條記錄在系統中可以存在多個版本，這就是數據庫的多版本並發控制（MVCC）。
回滾日誌什麼時候刪除？系統會判斷當沒有事務需要用到這些回滾日誌的時候，回滾日誌會被刪除。
什麼時候不需要了？當系統里么有比這個回滾日誌更早的read-view的時候。
為什麼盡量不要使用長事務。長事務意味着系統裏面會存在很老的事務視圖，在這個事務提交之前，回滾記錄都要保留，這會導致大量佔用存儲空間。除此之外，長事務還佔用鎖資源，可能會拖垮庫。
事務啟動方式：
- 一、顯式啟動事務語句，begin或者start transaction,提交commit，回滾rollback；
- 二、set autocommit=0，該命令會把這個線程的自動提交關掉。這樣只要執行一個select語句，事務就啟動，並不會自動提交，直到主動執行commit或rollback或斷開連接。
- 建議使用方法一，如果考慮多一次交互問題，可以使用commit work and chain語法。在autocommit=1的情況下用begin顯式啟動事務，如果執行commit則提交事務。如果執行commit work and chain則提交事務並自動啟動下一個事務。

1、事務隔離級別為讀提交時，寫數據只會鎖住相應的行

　　2、事務隔離級別為可重複讀時，如果檢索條件有索引（包括主鍵索引）的時候，默認加鎖方式是next-key 鎖；如果檢索條件沒有索引，更新數據時會鎖住整張表。一個間隙被事務加了鎖，其他事務是不能在這個間隙插入記錄的，這樣可以防止幻讀。

　　3、事務隔離級別為串行化時，讀寫數據都會鎖住整張表

　　 4、隔離級別越高，越能保證數據的完整性和一致性，但是對並發性能的影響也越大。****

　　 5、MYSQL MVCC實現機制參考鏈接：//blog.csdn.net/whoamiyang/article/details/51901888****

　　 6、關於****next-key 鎖可以參考鏈接：//blog.csdn.net/bigtree_3721/article/details/73731377********

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