一. 简介
可参考之前的文章:https://www.cnblogs.com/yaopengfei/p/11394728.html (用EFCore演示了事务隔离级别)
1. 锁定义
锁是计算机协调多个进程或线程并发访问某一资源的机制。
在数据库中,除了传统的计算资源(如CPU、RAM、I/O等)的争用以外,数据也是一种供需要用户共享的资源。如何保证数据并发访问的一致性、有效性是所有数据库必须解决的一个问题,锁冲突也是影响数据库并发访问性能的一个重要因素 。
2. 锁分类
(1). 从性能上:乐观锁和悲观锁。
A. 乐观锁: 通过rowversion比较数据的版本号,如果和最初数据不一致,则返回错误信息给用户,让用户决定下一步怎么办。
B. 悲观锁:修改数据前先加锁 锁定,防止其他人修改。
(2). 从对数据库操作上:读锁和写锁 (都属于悲观锁)。
A. 读锁(共享锁):针对同一份数据,多个读操作可以同时进行而不会互相影响。
B. 写锁(排它锁):当前写操作没有完成前,它会阻断其他写锁和读锁。
(3). 从对数据操作的颗粒上:表锁和行锁。
A. 表锁:每次操作锁住整张表。开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高,并发度最低。 (MyISAM存储引擎)
B. 行锁:每次操作锁住一行数据。开销大,加锁慢;会出现死锁;锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度最高。(InnoDB存储引擎,行锁支持事务)
案例见下面的第二章节。
3. 事务
事务是由一组SQL语句组成的逻辑处理单元,事务具有以下4个属性,通常简称为事务的ACID属性 。
原子性(Atomicity) :事务是一个原子操作单元,其对数据的修改,要么全都执行,要么全都不执行。
一致性(Consistent) :在事务开始和完成时,数据都必须保持一致状态。这意味着所有相关的数据规则都必须应用于事务的修改,以保持数据的完整性;事务结束时,所有的内部数据结构(如B树索引或双向链表)也都必须是正确的。
隔离性(Isolation) :数据库系统提供一定的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作影响的“独立”环境执行。这意味着事务处理过程中的中间状态对外部是不可见的,反之亦然。
持久性(Durable) :事务完成之后,它对于数据的修改是永久性的,即使出现系统故障也能够保持。
4. 并发事务带来的问题
(1). 更新丢失(Lost Update)
当两个或多个事务选择同一行,然后基于最初选定的值更新该行时,由于每个事务都不知道其他事务的存在,就会发生丢失更新问题–最后的更新覆盖了由其他事务所做的更新。
(2). 脏读(Dirty Reads)
一个事务正在对一条记录做修改,在这个事务完成并提交前,这条记录的数据就处于不一致的状态;这时,另一个事务也来读取同一条记录,如果不加控制,第二个事务读取了这些“脏”数据,并据此作进一步的处理,就会产生未提交的数据依赖关系。这种现象被形象的叫做“脏读”。
一句话:事务A读取到了事务B已经修改但尚未提交的数据,还在这个数据基础上做了操作。此时,如果B事务回滚,A读取的数据无效,不符合一致性要求。
(3). 不可重复读(Non-Repeatable Reads)
一个事务内,在读取某些数据后的某个时间,再次读取以前读过的数据,却发现其读出的数据已经发生了改变、或某些记录已经被删除了!这种现象就叫做“不可重复读”。
一句话:事务A读取到了事务B已经提交的修改数据,不符合隔离性。
(4). 幻读(Phantom Reads)
一个事务在未结束按相同的查询条件重新读取以前检索过的数据,却发现其他事务插入了满足其查询条件的新数据,这种现象就称为“幻读”。
一句话:事务A读取到了事务B提交的新增数据,不符合隔离性.
总结:
脏读是指一个事务读取到了其他事务没有提交的数据,不可重复读是指一个事务内多次根据同一个查询条件查询出来的“同一行记录的值不一样”,幻读是指一个事务内多次 根据同个条件查出来的记录行数不一样。为了解决事务并发带来的问题,才有了事务规范中的四个事务隔离级别,不同隔离级别对上面问题部分或者全部做了避免。
5. 事务隔离级别
(1).读未提交(READ_UNCOMMITTED):读未提交,该隔离级别允许脏读取,其隔离级别是最低的。换句话说,如果一个事务正在处理某一数据,并对其进行了更新,但同时尚未完成事务, 因此还没有提交事务;而以此同时,允许另一个事务也能够访问该数据。
【引发的问题:脏读】
(2).读已提交(READ_COMMITTED) :事务执行的时候只能获取到其它事务已经提交的数据,获取不到未提交的数据。
【解决了“脏读”,但是解决不了“不可重复读”】
(3).可重复读(REPEATABLE_READ):保证在事务处理过程中,多次读取同一个数据时,该数据的值和事务开始时刻是一致的。
【解决了“脏读”和“不可重复度”,但是解决不了“幻读”】
(4).顺序读(可串行化)(SERIALIZABLE):最严格的事务隔离级别。它要求所有的事务排队顺序执行,即事务只能一个接一个地处理,不能并发。
【解决上述所有情况】
注:4 种事务隔离级别从上往下,级别越高,并发性越差,安全性就越来越高。一般数据默认级别是读已提交或可重复读。
PS:常见数据库的默认级别:
①:MySQL 数据库的默认隔离级别是 REPEATABLE_READ(可重复读) 级别。所以mysql中不会出现脏读、不可重复读,但是会出现幻读。
②:Oracle数据库中,只支持 SERIALIZABLE 和 READ_COMMITTED级别,默认的是 READ_COMMITTED 级别。
③:SQL Server 数据库中,默认的是 READ_COMMITTED(读已提交) 级别。
PS:MySQL下的指令:
①:查看事务隔离级别
show variables like 'tx_isolation';
②:设置事务隔离级别(仅仅针对当前会话有效)
set tx_isolation='REPEATABLE-READ';
二. 实战
1. 读锁和写锁
表和数据准备(这里使用MyISAM引擎下的表级别锁)
‐‐建表SQL CREATE TABLE `mylock` ( `id` INT (11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `NAME` VARCHAR (20) DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE = MyISAM DEFAULT CHARSET = utf8; ‐‐插入数据 INSERT INTO `mylock` (`id`, `NAME`) VALUES ('1', 'a'); INSERT INTO `mylock` (`id`, `NAME`) VALUES ('2', 'b'); INSERT INTO `mylock` (`id`, `NAME`) VALUES ('3', 'c'); INSERT INTO `mylock` (`id`, `NAME`) VALUES ('4', 'd');