MySQL-InnoDB究竟如何巧妙实现,4种事务的隔离级别
事務ACID特性,其中I代表隔離性(Isolation)。
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什么是事務的隔離性?
隔離性是指,多個用戶的并發事務訪問同一個數據庫時,一個用戶的事務不應該被其他用戶的事務干擾,多個并發事務之間要相互隔離。
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一個事務怎么會干擾其他事務呢?
咱們舉例子來說明,假設有InnoDB表:
t(id PK, name);
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表中有三條記錄:
1, shenjian
2, zhangsan
3, lisi
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case 1:讀臟
事務A,先執行,處于未提交的狀態:
insert into t values(4, wangwu);
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事務B,后執行,也未提交:
select * from t;
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如果事務B能夠讀取到(4, wangwu)這條記錄,事務A就對事務B產生了影響,這個影響叫做“讀臟”,讀到了未提交事務操作的記錄。
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case 2:不可重復讀
事務A,先執行:
select * from t where id=1;
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結果集為:
1, shenjian
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事務B,后執行,并且提交:
update t set name=xxoo where id=1;
commit;
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事務A,再次執行相同的查詢:
select * from t where id=1;
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結果集為:
1, xxoo
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這次是已提交事務B對事務A產生的影響,這個影響叫做“不可重復讀”,一個事務內相同的查詢,得到了不同的結果。
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case 3:幻讀
事務A,先執行:
select * from t where id>3;
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結果集為:
NULL
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事務B,后執行,并且提交:
insert into t values(4, wangwu);
commit;
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事務A,首次查詢了id>3的結果為NULL,于是想插入一條為4的記錄:
insert into t values(4, xxoo);
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結果集為:
Error : duplicate key!
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事務A的內心OS是:你TM在逗我,查了id>3為空集,insert id=4告訴我PK沖突?
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這次是已提交事務B對事務A產生的影響,這個影響叫做“幻讀”。
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可以看到,并發的事務可能導致其他事務:
(1)讀臟;
(2)不可重復讀;
(3)幻讀;
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InnoDB實現了哪幾種事務的隔離級別?
按照SQL92標準,InnoDB實現了四種不同事務的隔離級別:
(1)讀未提交(Read Uncommitted);
(2)讀提交(Read Committed, RC);
(3)可重復讀(Repeated Read, RR);
(4)串行化(Serializable);
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不同事務的隔離級別,實際上是一致性與并發性的一個權衡與折衷。
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InnoDB的四種事務的隔離級別,分別是怎么實現的?
InnoDB使用不同的鎖策略(Locking Strategy)來實現不同的隔離級別。
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一,讀未提交(Read Uncommitted)
這種事務隔離級別下,select語句不加鎖。
畫外音:官方的說法是
SELECT statements are performed in a nonlocking fashion.
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此時,可能讀取到不一致的數據,即“讀臟”。這是并發最高,一致性最差的隔離級別。
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二,串行化(Serializable)
這種事務的隔離級別下,所有select語句都會被隱式的轉化為select ... in share mode.
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這可能導致,如果有未提交的事務正在修改某些行,所有讀取這些行的select都會被阻塞住。
畫外音:官方的說法是
To force a plain SELECT to block if other transactions have modified the selected rows.
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這是一致性最好的,但并發性最差的隔離級別。
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在互聯網大數據量,高并發量的場景下,幾乎不會使用上述兩種隔離級別。
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三,可重復讀(Repeated Read, RR)
這是InnoDB默認的隔離級別,在RR下:
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(1)普通的select使用快照讀(snapshot read),這是一種不加鎖的一致性讀(Consistent Nonlocking Read),底層使用MVCC來實現,具體的原理在《InnoDB并發如此高,原因竟然在這?》中有詳細的描述;
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(3)加鎖的select(select ... in share mode / select ... for update),?update,delete等語句,它們的鎖,依賴于它們是否在唯一索引(unique index)上使用了唯一的查詢條件(unique search condition),或者范圍查詢條件(range-type search condition):
? ? - 在唯一索引上使用唯一的查詢條件,會使用記錄鎖(record lock),而不會封鎖記錄之間的間隔,即不會使用間隙鎖(gap lock)與臨鍵鎖(next-key lock)
? ? - 范圍查詢條件,會使用間隙鎖與臨鍵鎖,鎖住索引記錄之間的范圍,避免范圍間插入記錄,以避免產生幻影行記錄,盡量避免不可重復的讀
畫外音:這一段有點繞,多讀幾遍。
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關于記錄鎖,間隙鎖,臨鍵鎖的更多說明,詳見《InnoDB的七種鎖》。
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四,讀提交(Read Committed, RC)
這是互聯網最常用的隔離級別,在RC下:
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(1)普通讀是快照讀;
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(2)加鎖的select, update, delete等語句,除了在外鍵約束檢查(foreign-key constraint checking)以及重復鍵檢查(duplicate-key checking)時會封鎖區間,其他時刻都只使用記錄鎖;
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此時,其他事務的插入依然可以執行,就可能導致,讀取到幻影記錄。
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總結
(1)并發事務之間相互干擾,可能導致事務出現讀臟,不可重復度,幻讀等問題;
(2)InnoDB實現了SQL92標準中的四種隔離級別;
-?讀未提交:select不加鎖,可能出現讀臟;
- 讀提交(RC):普通select快照讀,鎖select /update /delete 會使用記錄鎖,可能出現不可重復讀;
-?可重復讀(RR):普通select快照讀,鎖select /update /delete 根據查詢條件情況,會選擇記錄鎖,或者間隙鎖/臨鍵鎖,以防止讀取到幻影記錄;
- 串行化:select隱式轉化為select ... in share mode,會被update與delete互斥;
(3)InnoDB默認的隔離級別是RR,用得最多的隔離級別是RC;
總結
以上是生活随笔為你收集整理的MySQL-InnoDB究竟如何巧妙实现,4种事务的隔离级别的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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