理解MySQL数据库事务-隔离性

Transaction事务是指一个逻辑单元，执行一系列操做的SQL语句。

事务中一组的SQL语句，要么所有执行，要么所有回退。在Oracle数据库中有个名字，叫作transaction ID

在关系型数据库中，事务必须ACID的特性。

• **原子性，**事务中的操做，要不所有执行，要不都不执行
• **一致性，**事务完成先后，数据的必须保持一致。
• **隔离性，**多个用户并发访问数据库时，每个用户开启的事务，相互隔离，不被其余事务的操做所干扰。
• **持久性，**事务一旦commit，它对数据库的改变是持久性的。

目前重点讨论隔离性。数据库一共有四个隔离级别

• 未提交读(RU,Read Uncommitted)。它能读到一个事物的中间状态，不符合业务中安全性的保证，违背 了ACID特性，存在脏读的问题，基本不会用到，能够忽略

• 提交读(RC,Read Committed)。顾名思义，事务提交以后，那么咱们能够看到。这是一种最广泛的适用的事务级别。咱们生产环境经常使用的使用级别。

• 可重复读(RR,Repeatable Read)。是目前被使用得最多的一种级别。其特色是有GAP锁，目前仍是默认级别，这个级别下会常常发生死锁，低并发等问题。

• 可串行化，这种实现方式，其实已是不是多版本了，而是单版本的状态，由于它全部的实现都是经过锁来实现的。

所以目前数据库主流经常使用的是RC和RR隔离级别。

隔离性的实现方式，咱们一般用Read View表示一个事务的可见性。

RC级别，事务可见性比较高，它能够看到已提交的事务的全部修改。所以在**提交读(RC,Read Committed)**隔离级别下，每一次select语句，都会获取一次Read View，获得数据库最新的事务提交状态。所以对于数据库，并发性能也最好。

RR级别，则不是。它为了不幻读和不可重复读。保证在一个事务内先后数据读取的一致。其可见性视图Read View只有在本身当前事务提交以后，才会更新。

那如何保证数据的一致性？其核心是经过redo log和undo log来保证的。

而在数据库中，为了实现这种高并发访问，就须要对数据库进行多版本控制，经过事务的可见性来保证事务看到本身想看到的那个数据版本(或者是最新的Read View亦或者是老的Read View)。这种技术叫作MVCC

多版本是如何实现的？经过undo日志来保证。每一次数据库的修改，undo日志会存储以前的修改记录值。若是事务未提交，会回滚至老版本的数据。其MVCC的核心原理，之后详谈

举例论证:

##  开启事务
MariaDB [scott]> begin;                   
Query OK, 0 rows affected (0.000 sec)

##查看当前的数据
MariaDB [scott]>  select * from dept;
+--------+------------+----------+
| deptno | dname      | loc      |
+--------+------------+----------+
|     10 | ACCOUNTING | beijing  |
|     20 | RESEARCH   | DALLAS   |
|     30 | SALES      | CHICAGO  |
|     40 | OPERATIONS | beijing  |
|     50 | security   | beijing  |
|     60 | security   | nanchang |
+--------+------------+----------+
6 rows in set (0.001 sec)

##更新数据
MariaDB [scott]> update dept set loc ='beijing' where deptno = 20;
Query OK, 1 row affected (0.001 sec)

## 其行记录| 20 | RESEARCH | DALLAS |已经被放置在undo日志中，目前最新的记录被改成'beijing':
MariaDB [scott]> select * from dept;
+--------+------------+----------+
| deptno | dname      | loc      |
+--------+------------+----------+
|     10 | ACCOUNTING | beijing  |
|     20 | RESEARCH   | beijing  |
|     30 | SALES      | CHICAGO  |
|     40 | OPERATIONS | beijing  |
|     50 | security   | beijing  |
|     60 | security   | nanchang |
+--------+------------+----------+

##事务不提交，回滚。数据回滚至老版本的数据。
MariaDB [scott]> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.004 sec)

MariaDB [scott]> select * from dept;
+--------+------------+----------+
| deptno | dname      | loc      |
+--------+------------+----------+
|     10 | ACCOUNTING | beijing  |
|     20 | RESEARCH   | DALLAS   |
|     30 | SALES      | CHICAGO  |
|     40 | OPERATIONS | beijing  |
|     50 | security   | beijing  |
|     60 | security   | nanchang |
+--------+------------+----------+
6 rows in set (0.000 sec)

由于MVCC，让数据库有了很强的并发能力。随着数据库并发事务处理能力大大加强，从而提升了数据库系统的事务吞吐量，能够支持更多的用户并发访问。但并发访问，会出现带来一系列问题。以下:

数据库并发带来的问题	概述解释
脏读(Dirty Reads)	当一个事务A正在访问数据，而且对数据进行了修改，而这种修改尚未提交到数据库中，这时，另一个事务B也访问这同一个数据，如不控制，事务B会读取这些"脏"数据，并可能作进一步的处理。这种现象被称为"脏读"(Dirty Reads)
不可重复读(Non-Repeatable Reads)	指在一个事务A内，屡次读同一数据。在这个事务尚未结束时，另一个事务B也访问该同一数据。那么，在事务A的两次读数据之间，因为第二个事务B的修改，那么第一个事务两次读到的的数据多是不同的 。出现了"不可重复读"(Non-Repeatable Reads)的现象
幻读(Phantom Reads)	指在一个事务A内，按相同的查询条件从新检索之前检索过的数据，同时发现有其余事务插入了数据，其插入的数据知足事务A的查询条件。所以查询出了新的数据，这种现象就称为"幻读"(Phantom Reads)

隔离级别和上述现象之间的联系。

隔离级别有:未提交读(RU,Read Uncommitted),提交读(RC,Read Committed),可重复读(RR,Repeatable Read),可串行化(Serializable)

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
未提交读(RU,Read Uncommitted)	可能	可能	可能
提交读(RC,Read Committed)	不可能	可能	可能
可重复读(RR,Repeatable Read)	不可能	不可能	可能<br />（间隙锁解决）
可串行化(Serializable)	不可能	不可能	不可能

实验环节

举例在隔离级别RR和RC下，说明“不可重复读”问题。

MySQL的默认级别是Repeatable Read,以下:

MariaDB [(none)]> select @@global.tx_isolation;
+-----------------------+
| @@global.tx_isolation |
+-----------------------+
| REPEATABLE-READ       |
+-----------------------+
1 row in set (0.000 sec)

这里修改当前会话级别为Read Committed

MariaDB [scott]> set session transaction isolation level read committed;
Query OK, 0 rows affected (0.001 sec)

MariaDB [scott]> select @@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| READ-COMMITTED |
+----------------+
1 row in set (0.000 sec)

在隔离级别已**提交读(RC,Read Committed)**下，出现了不可重复读的现象。在事务A中能够读取事务B中的数据。

在隔离级别可重复读(RR,Repeatable Read)，不会出现不可重复读现象，举例以下:

举例说明“幻读”的现象。

行锁能够防止不一样事务版本的数据在修改(update)提交时形成数据冲突的问题。可是插入数据如何避免呢？

在RC隔离级别下，其余事务的插入数据，会出现**幻读(Phantom Reads)**的现象。

而在RR隔离级别下，会经过Gap锁，锁住其余事务的insert操做，避免"幻读"的发生。

所以，在MySQL事务中，锁的实现方式与隔离级别有关，如上述实验所示。在RR隔离级别下，MySQL为了解决幻读的问题，已牺牲并行度为代价，经过Gap锁来防止数据的写入。这种锁，并行度差，冲突多。容易引起死锁。

目前流行的Row模式能够避免不少冲突和死锁问题，所以建议数据库使用**ROW+RC(Read Committed)**模式隔离级别，很大程度上提升数据库的读写并行度，提升数据库的性能。

原文出处：https://www.cnblogs.com/zhangshengdong/p/11912229.html