数据库事务隔离级别

并发问题可归纳为以下几类:

 

A.丢失更新：撤销一个事务时，把其他事务已提交的更新数据覆盖（A和B事务并发执行，A事务执行更新后，提交；B事务在A事务更新后，B事务结束前也做了对该行数据的更新操作，然后回滚，则两次更新操作都丢失了）。

B.脏读：一个事务读到另一个事务未提交的更新数据（A和B事务并发执行，B事务执行更新后，A事务查询B事务没有提交的数据，B事务回滚，则A事务得到的数据不是数据库中的真实数据。也就是脏数据，即和数据库中不一致的数据）。

C.不可重复读：一个事务读到另一个事务已提交的更新数据（A和B事务并发执行，A事务查询数据，然后B事务更新该数据，A再次查询该数据时，发现该数据变化了）。

D. 覆盖更新：这是不可重复读中的特例，一个事务覆盖另一个事务已提交的更新数据（即A事务更新数据，然后B事务更新该数据，A事务查询发现自己更新的数据变了）。

 

E.虚读（幻读）：一个事务读到另一个事务已提交的新插入的数据（A和B事务并发执行，A事务查询数据，B事务插入或者删除数据，A事务再次查询发现结果集中有以前没有的数据或者以前有的数据消失了）。

数据库系统提供了四种事务隔离级别供用户选择：

A.Serializable（串行化）：一个事务在执行过程中完全看不到其他事务对数据库所做的更新（事务执行的时候不允许别的事务并发执行。事务串行化执行，事务只能一个接着一个地执行，而不能并发执行。）。

B.Repeatable Read（可重复读）：一个事务在执行过程中可以看到其他事务已经提交的新插入的记录，但是不能看到其他其他事务对已有记录的更新。

C.Read Commited（读已提交数据）：一个事务在执行过程中可以看到其他事务已经提交的新插入的记录，而且能看到其他事务已经提交的对已有记录的更新。

D.Read Uncommitted（读未提交数据）：一个事务在执行过程中可以看到其他事务没有提交的新插入的记录，而且能看到其他事务没有提交的对已有记录的更新。

 

 

丢失更新

脏读

非重复读

覆盖更新

幻像读

未提交读

Y

Y

Y

Y

Y

已提交读

N

N

Y

Y

Y

可重复读

N

N

N

N

Y

串行化

N

N

N

N

N

隔离级别

 

数据库系统有四个隔离级别（大多数数据库默认级别为read commited）。对数据库使用何种隔离级别要审慎分析，因为

1. 维护一个最高的隔离级别虽然会防止数据的出错，但是却导致了并行度的损失，以及导致死锁出现的可能性增加。

2. 然而，降低隔离级别，却会引起一些难以发现的bug。

 

SERIALIZABLE（序列化）

 

添加范围锁（比如表锁，页锁等，关于range lock，我也没有很深入的研究），直到transaction A结束。以此阻止其它transaction B对此范围内的insert，update等操作。

 

幻读，脏读，不可重复读等问题都不会发生。

 

REPEATABLE READ（可重复读）

 

对于读出的记录，添加共享锁直到transaction A结束。其它transaction B对这个记录的试图修改会一直等待直到transaction A结束。

 

可能发生的问题：当执行一个范围查询时，可能会发生幻读。

 

READ COMMITTED（提交读）

 

在transaction A中读取数据时对记录添加共享锁，但读取结束立即释放。其它transaction B对这个记录的试图修改会一直等待直到A中的读取过程结束，而不需要整个transaction A的结束。所以，在transaction A的不同阶段对同一记录的读取结果可能是不同的。

 

可能发生的问题：不可重复读。

 

READ UNCOMMITTED(未提交读)

 

不添加共享锁。所以其它transaction B可以在transaction A对记录的读取过程中修改同一记录，可能会导致A读取的数据是一个被破坏的或者说不完整不正确的数据。

 

另外，在transaction A中可以读取到transaction B（未提交）中修改的数据。比如transaction B对R记录修改了，但未提交。此时，在transaction A中读取R记录，读出的是被B修改过的数据。

 

可能发生的问题：脏读。

 

Read uncommitted 读未提交

公司发工资了，领导把5000元打到singo的账号上，但是该事务并未提交，而singo正好去查看账户，发现工资已经到账，是5000元整，非常高兴。可是不幸的是，领导发现发给singo的工资金额不对，是2000元，于是迅速回滚了事务，修改金额后，将事务提交，最后singo实际的工资只有2000元，singo空欢喜一场。

 

出现上述情况，即我们所说的脏读，两个并发的事务，“事务A：领导给singo发工资”、“事务B：singo查询工资账户”，事务B读取了事务A尚未提交的数据。

当隔离级别设置为Read uncommitted时，就可能出现脏读，如何避免脏读，请看下一个隔离级别。

Read committed 读提交

singo拿着工资卡去消费，系统读取到卡里确实有2000元，而此时她的老婆也正好在网上转账，把singo工资卡的2000元转到另一账户，并在singo之前提交了事务，当singo扣款时，系统检查到singo的工资卡已经没有钱，扣款失败，singo十分纳闷，明明卡里有钱，为何......

出现上述情况，即我们所说的不可重复读，两个并发的事务，“事务A：singo消费”、“事务B：singo的老婆网上转账”，事务A事先读取了数据，事务B紧接了更新了数据，并提交了事务，而事务A再次读取该数据时，数据已经发生了改变。

当隔离级别设置为Read committed时，避免了脏读，但是可能会造成不可重复读。

大多数数据库的默认级别就是Read committed，比如Sql Server , Oracle。如何解决不可重复读这一问题，请看下一个隔离级别。

Repeatable read 重复读

当隔离级别设置为Repeatable read时，可以避免不可重复读。当singo拿着工资卡去消费时，一旦系统开始读取工资卡信息（即事务开始），singo的老婆就不可能对该记录进行修改，也就是singo的老婆不能在此时转账。

虽然Repeatable read避免了不可重复读，但还有可能出现幻读。

singo的老婆工作在银行部门，她时常通过银行内部系统查看singo的信用卡消费记录。有一天，她正在查询到singo当月信用卡的总消费金额（select sum(amount) from transaction where month = 本月）为80元，而singo此时正好在外面胡吃海塞后在收银台买单，消费1000元，即新增了一条1000元的消费记录（insert transaction ... ），并提交了事务，随后singo的老婆将singo当月信用卡消费的明细打印到A4纸上，却发现消费总额为1080元，singo的老婆很诧异，以为出现了幻觉，幻读就这样产生了。

注：Mysql的默认隔离级别就是Repeatable read。

Serializable 序列化

Serializable是最高的事务隔离级别，同时代价也花费最高，性能很低，一般很少使用，在该级别下，事务顺序执行，不仅可以避免脏读、不可重复读，还避免了幻像读。