30 SQL 事務2
1. 前言
在上一小節中,我們介紹了事務的概念和基本使用,探討了事務的四大特性,本小節我們將更加深入的學習事務。
在實際的生產環境中,偶爾會遇到大量併發訪問的情況;大量的併發會導致資料的競爭,從而引起一系列的併發問題。
本小節,我們將一起學習 SQL 的4
種事務隔離機制,以及與之對應的3
種併發異常。
本小節測試資料如下,請先在資料庫中執行,本小節的所有操作若無特殊說明預設在 MySQL 中執行。
DROP TABLE IF EXISTS imooc_user;
CREATE TABLE imooc_user
(
id int PRIMARY KEY,
username varchar( 20),
age int
);
INSERT INTO imooc_user(id,username,age)
VALUES (1,'peter',18),(2,'pedro',24),(3,'jerry',22);
2. 併發異常
SQL 標準共定義了 3 種併發異常,這三種異常分別是髒讀(Dirty Read)、不可重複讀(Nnrepeatable Read)和幻讀(Phantom Read)。
這3種異常比較抽象,我們直接以一個小例子來講解。
2.1 髒讀
某一天,小王正在訪問資料庫,開啟了一個事務,且向 imooc_user 表中插入名為tom
的使用者,如下:
BEGIN;
INSERT INTO imooc_user(id,username,age) VALUES (4,'tom',27);
此時,小王還未提交事務,但小李卻在此時訪問了資料庫,並且查詢了imooc_user 表,如下:
SELECT * FROM imooc_user;
小李看到了如下結果:
+----+----------+-----+
| id | username | age |
+----+----------+-----+
| 4 | tom | 27 |
+----+----------+-----+
小王明明還沒有提交事務,但小李卻已經看到了小王操作的結果。試想一下,如果此時小王回滾了事務,那麼對於小王來說,他就看到了錯誤的資料,我們稱之為髒讀
流程圖如下:
2.2 不可重複讀
第二天,小王又在訪問資料庫了,他查看了 imooc_user 表中 id 為1
的使用者,如下:
SELECT * FROM imooc_user WHERE id = 1;
小王看到的結果是這樣的:
+----+----------+-----+
| id | username | age |
+----+----------+-----+
| 1 | peter | 18 |
+----+----------+-----+
此時,小李也來訪問資料庫,他開啟了一個事務,並且修改了 id 為1
的使用者,如下:
BEGIN;
UPDATE imooc_user SET age = 100 WHERE id = 1;
這個時候,小王又查看了一次 id 為1
的使用者。
SELECT * FROM imooc_user WHERE id = 1;
但是他看到的結果卻是這樣的:
+----+----------+-----+
| id | username | age |
+----+----------+-----+
| 1 | peter | 100 |
+----+----------+-----+
小王發現自己兩次查詢的資料不一樣,可是小李的事務還未提交。像小王這樣,兩次查詢結果不同的情況,我們稱之為不可重複讀
。
流程圖如下:
2.3 幻讀
第三天,小王開始了一個事務,並向 imooc_user 表中插入了一個名為mary
的使用者,如下:
BEGIN;
INSERT INTO imooc_user(id,username,age) VALUES (5,'mary',17);
此時,搞事的小李也來訪問資料庫,小李查詢了一下 imooc_user 表,如下:
SELECT * FROM imooc_user;
小李看到了如下結果:
+----+----------+-----+
| id | username | age |
+----+----------+-----+
| 1 | peter | 100 |
| 2 | pedro | 24 |
| 3 | jerry | 22 |
| 4 | tom | 27 |
| 5 | mary | 17 |
+----+----------+-----+
小李此時已經看到了新增的使用者 mary 了,但是小王后悔了,他不想建立 mary 了,於是小王回滾了事務:
ROLLBACK;
但小李卻看到了 mary,他一度以為自己出現了幻覺,我們把這種情況稱之為幻讀
。
流程圖如下:
我們總結一下這三種異常的特點:
- 髒讀:讀到了其它事務還未提交的資料;
- 不可重複讀:兩次讀到了同一資料的不同結果;
- 幻讀:讀到了其它事務新增但未提交的資料,而且新增資料並未成功。
3. 隔離級別
介紹了常見的 3 種併發異常後,我們再來介紹 4 種隔離機制。
SQL事務的四種隔離機制主要是為了解決上述的三種併發異常,它們之間的關係如下表所示:
隔離級別 | 髒讀 | 不可重複讀 | 幻讀 |
---|---|---|---|
讀未提交(READ UNCOMMITTED ) | 允許 | 允許 | 允許 |
讀已提交(READ COMMITTED) | 禁止 | 允許 | 允許 |
可重複讀(REPEATABLE READ) | 禁止 | 禁止 | 允許 |
可序列化(SERIALIZABLE) | 禁止 | 禁止 | 禁止 |
上面的隔離級別由上往下,級別依次會提高,但消耗的效能也會依次提高。我們總結一下四種隔離級別:
- 讀未提交:允許讀未提交資料,可能會發生髒讀、不可重複讀和幻讀異常;
- 讀已提交:只能讀已經提交的資料,避免了髒讀,但可能會出現不可重複讀和幻讀;
- 可重複讀:即能保證在一個事務中多次讀取,資料一致,但可能會出現幻讀;
- 可序列化:最高的隔離級別,序列的執行事務,可以避免 3 種異常,但效能耗損最高。
提示: SQL Server 和 Oracle 的預設隔離級別是
讀已提交
,而 MySQL 的預設隔離級別是可重複讀
。
魚和熊掌不可而得兼!因此 SQL 提供了 4 種事務隔離級別,在資料吞吐能力和資料安全中,你需要作出相應的選擇。
通過如下語句你可以設定事務隔離級別:
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL [level];
其中level
表示隔離級別,如:READ UNCOMMITTED。
4. 小結
事務隔離級別
以及併發異常
是資料庫面試中的重點,請熟練掌握並總結。- 在實際開發中,
事務
的使用十分頻繁,當然你不會手寫這些 SQL 語句,會有相應的框架來幫你處理,但你仍然需要弄懂它們的原理,當出現問題時,你才可以迅速解決。