MySQL事务隔离级别的实现原理
并发事务产生的问题
- 丢失更新(脏写):简单说就是两个事务并发修改同一行数据,没有加锁
- 脏读:一个事务读取到另一个事务中没有提交的数据
- 不可重复读:在同一个事务中两次读取相同数据得到的内容不同,不包括被事务本身所修改
- 幻读:一个事务按照条件查询数据时,没有对应数据行,但是在插入数据时,又发现这行数据已经存在
以上事务并发问题严重程度:丢失更新 > 脏读 > 不可重复读 > 幻读
为了解决并发事务所引发的问题,在数据库中引入了事务隔离级别
- Read Uncommited(读未提交):解决脏写
- Read Committed(读已提交):解决脏读
- Repeatable Read(可重复读):解决不可重复读(MySQL在此隔离级别下就可以解决幻读)
- Serializable(串行化):解决幻读
从上到下安全性越来越高,但效率越来越低,要选择合适的隔离级别保证相对安全的同时效率较高
事务隔离级别的实现方式
事务隔离级别的实现基于 锁机制 和 MVCC,不同的隔离级别对锁的使用是不同的
- select语句均是快照读(MVCC解决)
- delete / update / select ...for update 等语句是加锁实现的
读未提交 解决 脏写
解决方案:在开启事务后,如果是 写/读 操作,加一个行 写/读 锁,读/写 完后立马释放锁。这样之后,在一个事务修改某行数据时,不让其他事务对该行数据有任何操作(这种解决冲突的方案叫做读未提交,这就是事务的第一个隔离级别)
缺点:事务A未提交就释放了锁,事务B在事务A释放锁后读到的数据就是未提交的数据,如果事务A回滚,刚才读的数据就是无效数据,也就是脏数据(脏读)
读已提交 解决 脏读
解决方案:把释放锁的时机调整到事务提交之后,此时在事务提交前,其他事务是无法对该行数据进行任何操作(包括读),效率极低,于是MySQL使用了一个并发版本控制机制,叫做MVCC(这种解决方案叫做读已提交,这也是事务的第二个隔离级别)
MVCC通俗的也就是说:MySQL为了提高系统的并发量,在事务未提交前,虽然事务内操作的数据是锁定状态,但是另一个事务仍然可以读取数据的 快照版本。
缺点:MySQL虽然锁住正在操作的数据行,但它不会阻止另一个事务往表的其他行插入数据。
不可重复读问题:在RC隔离级别由于每次执行快照读都会创建一个新的Read View,导致同一事务中两次读取数据不一致 。
可重复读 解决 不可重复度
解决方案:MySQL依然采取MVCC解决这个问题,具体是:在一个事务中第一次执行查询会创建一个Read View,之后的查询会复用之前的Read View。这样就保证了同一个事务多次读取数据时数据的一致性。(这种解决方案叫做可重复读,这就是事务的第三个隔离级别)
MySQL在RR隔离级别下解决幻读
MySQL的默认隔离级别是RR,它默认开启了间隙锁(只有RR隔离级别下才有间隙锁),可以解决幻读问题。
InnoDB默认的事务隔离级别是RR,在此隔离级别下,使用临键锁(间隙锁 + 行锁)的方式来加锁,解决幻读。
样例
# 如果数据库表种数据的主键id有 1 3 8 11 13 15 17
# 事务1
begin;
# 执行如下sql
update tb set name = 'li' where id = 5;
# 因为5不存在,此时会对3 - 8之间加间隙锁,不包括3和8
# 事务2
begin;
insert into tb values(7, 'li');
# 阻塞
# 事务1提交事务(释放间隙锁),事务2才解除阻塞
InnoDB自动使用间隙锁的条件
(1)必须在RR级别下
(2)检索条件必须有索引(没有索引的话,会走全表扫描,会锁定整张表,包括间隙)
最高隔离级别:串行化
-
该隔离级别会自动在锁住整张表(加表级锁)
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事务与事务之间完全串行执行。
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性能会下降很多,会导致很多的事务相互排队竞争锁。