mariadb事務(wù)隔離級別相關(guān)實驗-創(chuàng)新互聯(lián)
關(guān)于SQL的隔離級別
創(chuàng)新互聯(lián)長期為上千客戶提供的網(wǎng)站建設(shè)服務(wù)，團隊從業(yè)經(jīng)驗10年，關(guān)注不同地域、不同群體，并針對不同對象提供差異化的產(chǎn)品和服務(wù)；打造開放共贏平臺，與合作伙伴共同營造健康的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境。為江北企業(yè)提供專業(yè)的網(wǎng)站設(shè)計、成都網(wǎng)站建設(shè)，江北網(wǎng)站改版等技術(shù)服務(wù)。擁有十載豐富建站經(jīng)驗和眾多成功案例,為您定制開發(fā)。
SQL標準定義了4類隔離級別，如下所示：
1. Read Uncommitted (讀取未提交內(nèi)容)
在該隔離級別，所有事務(wù)都可以看到其他未提交事務(wù)的執(zhí)行結(jié)果。本隔離級別很少用于實際應(yīng)用，因為它的性能也不比其他級別好多少。讀取未提交的數(shù)據(jù)，也被稱之為臟讀(Dirty Read)
2. Read Committed (讀取提交內(nèi)容)
這是大多數(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的默認隔離級別(但不是MySQL默認的)。它滿足了隔離的簡單定義：一個事務(wù)只能看見已經(jīng)提交事務(wù)所做的改變。這種隔離級別 也支持所謂的不可重復(fù)讀(Nonrepeatable Read)，因為同一事務(wù)的其他實例在該實例處理其間可能會有新的commit，所以同一select可能返回不同結(jié)果。
3. Repeatable Read (可重復(fù)讀)
這是MySQL的默認事務(wù)隔離級別，它確保同一事務(wù)的多個實例在并發(fā)讀取數(shù)據(jù)時，會看到同樣的數(shù)據(jù)行。不過理論上，這會導致另一個棘手的問題：幻讀 （Phantom Read）。簡單的說，幻讀指當用戶讀取某一范圍的數(shù)據(jù)行時，另一個事務(wù)又在該范圍內(nèi)插入了新行，當用戶再讀取該范圍的數(shù)據(jù)行時，會發(fā)現(xiàn)有新的“幻影” 行。InnoDB和Falcon存儲引擎通過多版本并發(fā)控制（MVCC，Multiversion Concurrency Control）機制解決了該問題。
4. Serializable (可串行化)
這是高的隔離級別，它通過強制事務(wù)排序，使之不可能相互沖突，從而解決幻讀問題。簡言之，它是在每個讀的數(shù)據(jù)行上加上共享鎖。在這個級別，可能導致大量的超時現(xiàn)象和鎖競爭。
在Mariadb中，這4種隔離級別有可能產(chǎn)生的問題如下圖所示：
相關(guān)實驗
下面分別針對不同的隔離狀態(tài)進行測試：
準備的環(huán)境如下所示：
在Mariadb服務(wù)器端，創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫名為hldb，創(chuàng)建一個INNODB引擎的數(shù)據(jù)表名為test，并提前插入兩條數(shù)據(jù)
準備兩個MySQL客戶端線程，連接到服務(wù)器上面：
MariaDB [hldb]> select connection_id(); +-----------------+ | connection_id() | +-----------------+ | 5 | +-----------------+ MariaDB [hldb]> select connection_id(); +-----------------+ | connection_id() | +-----------------+ | 6 | +-----------------+1. Read uncommitted(讀未提交)
首先將兩個客戶端的隔離級別分別都設(shè)置為Read uncommitted模式：
第一步，在再在id=6的客戶端上面(以后簡稱為id6)上面完成一次查詢。第二步，在兩個客戶端上面同時打開start transaction。第三步，兩個客戶端都打開了start transaction之后，再在id=5的客戶端上面(以后簡稱為id5)上面插入一條數(shù)據(jù)。第四步，在id5自身的會話上面再用select進行查詢。第五步，在id6會話上面用select進行查詢。
在id5上面看到的結(jié)果如下：
MariaDB [hldb]> start transaction; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select connection_id(); +-----------------+ | connection_id() | +-----------------+ | 5 | +-----------------+ 1 row in set (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | | 21 | b | +----+------+ 2 rows in set (0.00 sec) MariaDB [hldb]> insert into test(nm) values('c'); Query OK, 1 row affected (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | | 21 | b | | 22 | c | +----+------+ 3 rows in set (0.00 sec)在id6上面看到的結(jié)果如下：
MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | | 21 | b | +----+------+ 2 rows in set (0.00 sec) MariaDB [hldb]> start transaction; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select connection_id(); +-----------------+ | connection_id() | +-----------------+ | 6 | +-----------------+ 1 row in set (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | | 21 | b | | 22 | c | +----+------+ 3 rows in set (0.00 sec)結(jié)論：
可以看到，如果事務(wù)級別設(shè)定成為Read Uncommitted(讀未提交)，在id5的事務(wù)并未提交的狀態(tài)下，id6的事務(wù)是可以將其未提交的事務(wù)查詢到的。這種能夠讀取到未提交事務(wù)的現(xiàn)象，稱為臟讀
2. Read Committed (讀取提交內(nèi)容)
將兩個客戶端的事務(wù)隔離級別均設(shè)定為Read Committed，并且查詢一下test數(shù)據(jù)表里面的內(nèi)容
第一步，在兩個客戶端上面開啟start transaction。第二步，在id5上面添加一條記錄，同時在id5, id6上面查詢。第三步，在id5上面刪除一條記錄，同時在id5, id6上面查詢。第四步，在id5上面提交事務(wù)，并且在id5, id6上面查詢。
在id5客戶端上面的操作結(jié)果如下所示：
第一步： MariaDB [hldb]> start transaction; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) 第二步： MariaDB [hldb]> insert into test(nm) values('d'); Query OK, 1 row affected (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | | 21 | b | | 22 | c | | 23 | d | +----+------+ 4 rows in set (0.00 sec) 第三步： MariaDB [hldb]> delete from test where nm='b'; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | | 22 | c | | 23 | d | +----+------+ 3 rows in set (0.00 sec) 第四步： MariaDB [hldb]> commit; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | | 22 | c | | 23 | d | +----+------+ 3 rows in set (0.00 sec)在id6客戶端上面的操作如下所示：
第一步： MariaDB [hldb]> start transaction; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) 第二步： MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | | 21 | b | | 22 | c | +----+------+ 3 rows in set (0.00 sec) 第三步： MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | | 21 | b | | 22 | c | +----+------+ 3 rows in set (0.00 sec) 第四步： MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | | 22 | c | | 23 | d | +----+------+ 3 rows in set (0.01 sec)結(jié)論：
在Read Committed(讀取提交內(nèi)容)的隔離級別下，解決了臟讀現(xiàn)象，但是帶來了另外一種現(xiàn)象：不可重復(fù)讀。id5事務(wù)提交的前后，id6在同一個事務(wù)中，所查詢到的內(nèi)容不一致。
3. Repeatable Read(可重復(fù)讀)
首先將兩個客戶端的事務(wù)隔離級別都設(shè)置為Repeatable Read，并查詢test數(shù)據(jù)表里面的內(nèi)容：
第一步，在兩個客戶端上面開啟start transaction。第二步，在id5上面添加一條記錄，同時在id5, id6上面查詢。第三步，在id5上面刪除一條記錄，同時在id5, id6上面查詢。第四步，在id5上面提交事務(wù)，并且在id5, id6上面查詢。第五步，在id6上面提交事務(wù)，并且在id6上面查詢。
在id5客戶端上面的操作結(jié)果如下所示：
第一步： MariaDB [hldb]> start transaction; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) 第二步： MariaDB [hldb]> insert into test(nm) values('b'); Query OK, 1 row affected (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | | 25 | b | +----+------+ 2 rows in set (0.00 sec) 第三步： MariaDB [hldb]> delete from test where id=1; Query OK, 1 row affected (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 25 | b | +----+------+ 1 row in set (0.00 sec) 第四步： MariaDB [hldb]> commit; Query OK, 0 rows affected (0.01 sec) MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 25 | b | +----+------+ 1 row in set (0.00 sec)在id6上面的操作結(jié)果如下所示：
第一步： MariaDB [hldb]> start transaction; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) 第二步： MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | +----+------+ 1 row in set (0.00 sec) 第三步： MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | +----+------+ 1 row in set (0.01 sec) 第四步： MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | +----+------+ 1 row in set (0.00 sec) 第五步： MariaDB [hldb]> commit; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 25 | b | +----+------+ 1 row in set (0.00 sec)結(jié)論：
由上述實驗可以看出，事務(wù)隔離級別Repeatable read(可重復(fù)讀)和Read Committed(已提交讀)的不同之處在于，在同一事務(wù)環(huán)境下，前后兩次讀取的內(nèi)容是一致的，而不受其他事務(wù)是否提交的影響。
注：
在Repeatable read(可重復(fù)讀)的條件下，有可能會出現(xiàn)Phantom Read(幻讀)現(xiàn)象。該現(xiàn)象可以通過模擬update來實現(xiàn)：
第一步，客戶端兩邊都開啟start transaction。第二步，在id6上面新增一個字段，并在id5和id6上面分別查詢。第三步，在id6上面提交，并在id5和id6上面分別查詢。第四步，在id5上面對所有行的nm字段進行更新，并在id5和id6上面分別查詢。
id6上面的結(jié)果如下所示：
在id5上面的操作如下所示：
第一步： MariaDB [hldb]> start transaction; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | +----+------+ 1 row in set (0.00 sec) 第二步： MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | +----+------+ 1 row in set (0.00 sec) 第三步： MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | a | +----+------+ 1 row in set (0.00 sec) 第四步： MariaDB [hldb]> update test set nm='c'; Query OK, 2 rows affected (0.00 sec) Rows matched: 2 Changed: 2 Warnings: 0 MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 1 | c | | 2 | c | +----+------+ 2 rows in set (0.00 sec)可以看到，通過更新命令，在未結(jié)束的事務(wù)里面竟然也讀到了“新的數(shù)據(jù)”，這便是一種Phantom Read(幻讀)。
4. Serializable(可序列化)
首先將兩個客戶端的事務(wù)隔離級別都設(shè)置為Serializable，并查詢test數(shù)據(jù)表里面的內(nèi)容：
第一步，在兩個客戶端上面開啟start transaction。第二步，在id5上面添加一條記錄，同時在id5, id6上查詢
在id5上面查詢的結(jié)果如下：
MariaDB [hldb]> start transaction; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [hldb]> insert into test(nm) values('c'); Query OK, 1 row affected (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select * from test; +----+------+ | id | nm | +----+------+ | 26 | a | | 27 | b | | 28 | c | +----+------+ 3 rows in set (0.00 sec)在id6上面查詢的結(jié)果如下：
MariaDB [hldb]> start transaction; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) MariaDB [hldb]> select * from test; ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction由上述結(jié)果可以看到，在id5未提交事務(wù)之前，即使是select查詢操作，在其他事務(wù)里面也是不允許執(zhí)行的，只有等待id5提交事務(wù)之后，其他事務(wù)才可以進行更新或者修改的操作。
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