浅谈事务隔离级别

2020-03-31 本文已影响0人 AD刘涛

思考？

事务并发处理可能存在的三种异常有哪些？什么是脏读、不可重复读和幻读？
针对可能存在的异常情况，四种事务隔离的级别分别是什么？
如何使用 MySQL 客户端来模拟脏读、不可重复读和幻读？

四种隔离级别

这四种隔离级别从低到高分别是：

读未提交（READ UNCOMMITTED ）
读已提交（READ COMMITTED）
可重复读（REPEATABLE READ）
可串行化（SERIALIZABLE）

这些隔离级别能解决的异常情况如下表所示：

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
读未提交	允许	允许	允许
读已提交	禁止	允许	允许
可重复读	禁止	禁止	允许
可串行化	禁止	禁止	禁止

事务并发处理可能存在的三种异常有哪些？

在了解数据库隔离级别之前，我们需要了解设定事务的隔离级别都要解决哪些可能存在的问题，也就是事务并发处理时会存在哪些异常情况。

这些异常情况级别分别为:

脏读（Dirty Read）
不可重复读（Nnrepeatable Read）
幻读（Phantom Read）

如何理解脏读？

下面我们通过案例进行演示：

首先我们通过以下命令先来查看下当前会话的隔离级别：

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
+-----------------------+-----------------+
| Variable_name         | Value           |
+-----------------------+-----------------+
| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set (0.02 sec)

然后你能看到当前的隔离级别是 REPEATABLE-READ，也就是可重复读。

我们修改当前事务隔离级别，将其改为READ UNCOMMITTED:

在mysql客户端输入以下指令：

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

查看当前事务隔离级别：

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
+-----------------------+------------------+
| Variable_name         | Value            |
+-----------------------+------------------+
| transaction_isolation | READ-UNCOMMITTED |
+-----------------------+------------------+
1 row in set (0.00 sec)

关闭自动提交并查看是否已更改(MySQL 默认是事务自动提交，这里我们还需要将 autocommit 参数设置为 0，命令如下：)

mysql> SET autocommit = 0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> show variables like 'autocommit';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| autocommit    | OFF   |
+---------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)

接着我们以同样的操作启动客户端 2，也就是将隔离级别设置为 READ UNCOMMITTED（读未提交），autocommit 设置为 0。

模拟脏读：

我们先在客户端1开启一个事务，在heros_temp表中写入新增的英雄"赵子龙"，注意这个时候不要提交。

mysql> BEGIN;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> INSERT INTO `heros_temp` VALUES (4, '赵子龙');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

我们此时查看客户端2，你会发现此时表中已经存在了此条记录：

mysql> select * from heros_temp;
+----+-----------+
| id | name      |
+----+-----------+
|  1 | 张飞      |
|  2 | 关羽      |
|  3 | 刘备      |
|  4 | 赵子龙    |
+----+-----------+
4 rows in set (0.00 sec)

注意我们目前还没有提交，你能发现客户端2中读取了客户端1未提交的新英雄“赵子龙”，实际上客户端 1 可能马上回滚，从而造成了脏读。所以，所谓脏读就是，一个事务读取了另一个事务改写但还未提交的数据。

模拟不可重复读：

我们用客户端 1 来查看 id=1 的英雄：

mysql> select name from heros_temp where id = 1;
+--------+
| name   |
+--------+
| 张飞   |
+--------+
1 row in set (0.00 sec)

此时我们在客户端 2 对 id=1 的英雄进行修改：

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update heros_temp set name="张翼德" where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

我们在客户端 1 在进行查看同一条记录:

mysql> select name from heros_temp where id = 1;
+-----------+
| name      |
+-----------+
| 张翼德    |
+-----------+
1 row in set (0.01 sec)

你会发现此时，在同一个事务中，同一条查询语句出现的结果竟然不一样。这样的一种行为，我们称作不可重复读。

模拟幻读

在了解幻读之前，我们先恢复当前事务隔离级别为Repeatable Read。
然后我们打开两个mysql客户端：

我们现在分别在客户端1，2开启事务：

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

我们在客户端2搜索一条不存在的记录，比如：

select * from heros_temp where id = 3000;

结果如下：


mysql> select * from heros_temp where id = 3000;
Empty set (0.00 sec)

此时我们在客户端1插入该条记录：


mysql> INSERT INTO `heros_temp` VALUES (3000, '刘备');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

然后我们在去客户端2查询，结果如下：

mysql>  select * from heros_temp where id = 3000;
Empty set (0.00 sec)

我们此时提交客户端1的数据：

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

然后我们再次去客户端2查询，结果如下：

mysql>  select * from heros_temp where id = 3000;
Empty set (0.00 sec)

客户端1的数据已经提交，但我们在客户端2依旧无法查到。

见证奇迹的时候到了：我们在客户端2进行数据更新

mysql> update heros_temp set name = '曹植' where id = 3000;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

是不是很惊讶！！我们刚刚在客户端2查询id=3000的记录时，数据显示为Empty set，但我们却更新成功了。

此时我们再次查询，结果出来了。

mysql>  select * from heros_temp where id = 3000;
+------+-----------+
| id   | name      |
+------+-----------+
| 3000 |  曹植      |
+------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)

以上就是幻读，所以幻读是指，在一个事务中，第一次查询某条记录，发现没有，但是，当试图更新这条不存在的记录时，竟然能成功，并且，再次读取同一条记录，它就神奇地出现了。

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。

不可重复读是对于同一条记录内容的不可重复读；幻读是对于某一范围的数据集，发现查询数据集的行数多了或者少了，从而出现的不一致。所以不可重复读的原因是对于要查询的那条数据进行了UPDATE或DELETE，而幻读是对于要查询的那个范围的数据集，进行了INSERT。

总结：
读未提交：在这个隔离级别下，事务A会读到事务B未提交的数据，在事务B回滚后，事务A读到的数据无意义，是脏数据，称为 脏读；

读已提交：在这个隔离级别下，只有在事务B已提交时，事务A才能读到，如果事务A先查询id为1的记录，之后事务B修改这条记录并提交，事务A再读取，两次结果会不一致，所以不可重复读；

可重复读：在这个隔离级别下，就算事务B的修改已经提交，事务A读到的数据依旧是一致的。当事务B插入一条新数据并提交之后，事务A查询不到当前数据，查询不到就以为不存在，但是事务A却可以更新这条数据成功，并且更新后再次查询，数据出现了。一开始查询不到，但能修改，再次查询又出现了，跟幻觉一样，所以称为幻读。

幻读