共計(jì) 3285 個(gè)字符，預(yù)計(jì)需要花費(fèi) 9 分鐘才能閱讀完成。
自動(dòng)寫代碼機(jī)器人，免費(fèi)開通
這篇文章主要介紹了 innodb 如何實(shí)現(xiàn)事務(wù)隔離級(jí)別，具有一定借鑒價(jià)值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓丸趣 TV 小編帶著大家一起了解一下。
前言
之前的文章 mysql 鎖機(jī)制詳解中我們?cè)敿?xì)講解了 innodb 的鎖機(jī)制，鎖機(jī)制是用來(lái)保證在并發(fā)情況下數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而要保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確通常需要事務(wù)的支持，而 mysql 存儲(chǔ)引擎 innodb 是通過(guò)鎖機(jī)制來(lái)巧妙地實(shí)現(xiàn)事務(wù)的隔離特性中的 4 種隔離級(jí)別。
事務(wù) ACID 特性，其中 I 代表隔離性(Isolation)。隔離性是指，多個(gè)用戶的并發(fā)事務(wù)訪問(wèn)同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，一個(gè)用戶的事務(wù)不應(yīng)該被其他用戶的事務(wù)干擾，多個(gè)并發(fā)事務(wù)之間要相互隔離。
我們都知道事務(wù)的幾種性質(zhì)，數(shù)據(jù)庫(kù)中的一致性和隔離性等是實(shí)現(xiàn)事務(wù)的基本思想，在系統(tǒng)有大量的并發(fā)訪問(wèn)的情況下，了解和熟練應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)的本身的事務(wù)隔離級(jí)別，對(duì)于寫出健壯性，并發(fā)處理能力強(qiáng)的代碼還是起關(guān)鍵的作用。
1. 事務(wù)之間如何互相干擾
一個(gè)事務(wù)是如何干擾其他事務(wù)呢？舉個(gè)例子，有如下表：
create table lock_example(id smallint(10),name varchar(20),primary key id)engine=innodb;表中有如下數(shù)據(jù)：
1, zhangsan
2, lisi
3, wangwu
demo1:
事務(wù) A，先執(zhí)行，處于未提交的狀態(tài)：
insert into t values(4, zhaoliu事務(wù) B，后執(zhí)行，也未提交：
select * from t;如果事務(wù) B 能夠讀取到 (4, zhaoliu) 這條記錄，說(shuō)明事務(wù) A 就對(duì)事務(wù) B 產(chǎn)生了影響，這種影響叫做“讀臟”，即讀到了未提交事務(wù)操作的記錄。
demo2:
事務(wù) A，先執(zhí)行：
select * from t where id=1;結(jié)果集為
1,zhangsan
事務(wù) B，后執(zhí)行，并且提交：
update t set name=xxx where id=1;
commit;事務(wù) A，再次執(zhí)行相同的查詢：
select * from t where id=1;結(jié)果集為：
1, xxx
這次是已提交事務(wù) B 對(duì)事務(wù) A 產(chǎn)生的影響，這種影響叫做“不可重復(fù)讀”，即一個(gè)事務(wù)內(nèi)相同的查詢，卻得到了不同的結(jié)果。
demo3:
事務(wù) A，先執(zhí)行：
select * from t where id結(jié)果集為：
NULL
事務(wù) B，后執(zhí)行，并且提交：
insert into t values(4, zhaoliu);
commit;事務(wù) A，首次查詢了 id 3 的結(jié)果為 NULL，于是想插入一條為 4 的記錄：
insert into t values(4, xxoo);結(jié)果集為：
Error : duplicate key!
你可能會(huì)想。。。你 TM 在逗我？查了 id 3 為空集，insert id= 4 時(shí)又告訴我 PK 沖突？→_→
這次是已提交事務(wù) B 對(duì)事務(wù) A 產(chǎn)生的影響，這種影響叫做“幻讀”。
如上，并發(fā)的事務(wù)可能導(dǎo)致其他事務(wù)出現(xiàn)讀臟、不可重復(fù)讀、幻讀。為了避免如上情況出現(xiàn)，innodb 又做了哪些努力呢？
2. InnoDB 實(shí)現(xiàn)了哪幾種事務(wù)的隔離級(jí)別?
InnoDB 實(shí)現(xiàn)了四種不同事務(wù)的隔離級(jí)別：
讀未提交(Read Uncommitted)
讀提交(Read Committed, RC)
可重復(fù)讀(Repeated Read, RR)
串行化(Serializable)
不同事務(wù)的隔離級(jí)別，實(shí)際上是一致性與并發(fā)性的一個(gè)權(quán)衡與折衷。
3. 四種事務(wù)的隔離級(jí)別，innodb 如何實(shí)現(xiàn)?
InnoDB 使用不同的鎖策略 (Locking Strategy) 來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的隔離級(jí)別。
a. 讀未提交(Read Uncommitted)
這種事務(wù)隔離級(jí)別下，select 語(yǔ)句不加鎖，也不是快照讀。
SELECT statements are performed in a nonlocking fashion.此時(shí)，可能讀取到不一致的數(shù)據(jù)，即“讀臟”。這是并發(fā)最高，一致性最差的隔離級(jí)別。
b. 讀提交(Read Committed, RC)
普通 select 是快照讀；
加鎖的 select, update, delete 等語(yǔ)句，除了在外鍵約束檢查 (foreign-key constraint checking) 以及重復(fù)鍵檢查 (duplicate-key checking) 時(shí)會(huì)封鎖區(qū)間，其他時(shí)刻都只使用記錄鎖；
間隙鎖 (gap lock)、臨建鎖(next-key lock) 在該級(jí)別下失效；
此時(shí)，其他事務(wù)的插入依然可以執(zhí)行，就可能導(dǎo)致，讀取到幻影記錄。該級(jí)別是最常使用的。而且如果是不上鎖的 select，可能產(chǎn)生不可重復(fù)讀。
該級(jí)別下是通過(guò)快照讀來(lái)防止讀臟的。因?yàn)樵谠摷?jí)別下的快照讀總是能讀到最新的行數(shù)據(jù)快照，當(dāng)然，必須是已提交事務(wù)寫入的，所以可能產(chǎn)生不可重復(fù)讀。
c. 可重復(fù)讀(Repeated Read, RR)
這是 InnoDB 默認(rèn)的隔離級(jí)別，在 RR 下：
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(lái)實(shí)現(xiàn)；
加鎖的 select(select … in share mode / select … for update), update, delete 等語(yǔ)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，此時(shí)使用記錄鎖)，或者范圍查詢條件(range-type search condition，此時(shí)使用間隙鎖或臨鍵鎖)；
在唯一索引上使用唯一的查詢條件，會(huì)使用記錄鎖 (record lock)，而不會(huì)封鎖記錄之間的間隔，即不會(huì)使用間隙鎖(gap lock) 與臨鍵鎖(next-key lock)；
范圍查詢條件或者是非唯一索引，會(huì)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(chǎn)生幻影行記錄，以及避免不可重復(fù)讀；
在該級(jí)別下
通過(guò)快照讀以及鎖定區(qū)間來(lái)實(shí)現(xiàn)避免產(chǎn)生幻讀和不可重復(fù)讀；
某個(gè)事務(wù)首次 read 記錄的時(shí)間為 T，未來(lái)不會(huì)讀取到 T 時(shí)間之后已提交事務(wù)寫入的記錄，以保證連續(xù)相同的 read 讀到相同的結(jié)果集，這可以防止不可重復(fù)讀；
RR 下是通過(guò)間隙鎖，臨鍵鎖來(lái)解決幻影讀問(wèn)題；
d. 串行化(Serializable)
這種事務(wù)的隔離級(jí)別下，所有 select 語(yǔ)句都會(huì)被隱式的轉(zhuǎn)化為 select … in share mode，也就是默認(rèn)上共享讀鎖(S 鎖)。
所以，如果事務(wù) A 先執(zhí)行如下 sql 之后，會(huì)嘗試獲取所查詢行的 IS 鎖(和別的 IS、IX 鎖是兼容的)，這時(shí)別的事務(wù)也能獲取這些行的 IS 鎖甚至是 S 鎖，但是如果接下來(lái)，事務(wù) A 如果 update 或 delete 其中的某些行，這時(shí)就獲取了 X 鎖，別的事務(wù)即便是執(zhí)行普通的 select 語(yǔ)句也會(huì)阻塞，因?yàn)樗鼈儑L試獲取 IS 鎖，但是 IS 鎖和 X 鎖是互斥的，這樣就避免了讀臟、不可重復(fù)讀以及幻讀，所有事務(wù)就只能串行了。
select ... ;這是一致性最好的，但并發(fā)性最差的隔離級(jí)別。高并發(fā)量的場(chǎng)景下，幾乎不會(huì)使用上述 a 和 d 這兩種隔離級(jí)別。
4. 總結(jié)
并發(fā)事務(wù)之間相互干擾，就可能導(dǎo)致事務(wù)出現(xiàn)讀臟，不可重復(fù)讀，幻讀等問(wèn)題。
InnoDB 實(shí)現(xiàn)了 SQL92 標(biāo)準(zhǔn)中的四種隔離級(jí)別：
讀未提交：select 不加鎖，可能出現(xiàn)讀臟；
讀提交(RC)：普通 select 快照讀，鎖 select /update /delete 會(huì)使用記錄鎖，可能出現(xiàn)不可重復(fù)讀；
可重復(fù)讀(RR)：普通 select 快照讀，鎖 select /update /delete 根據(jù)查詢條件等情況，會(huì)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(zhuǎn)化為 select … in share mode，會(huì)被 update 與 delete 互斥；
InnoDB 默認(rèn)的隔離級(jí)別是 RR，用得最多的隔離級(jí)別是 RC
感謝你能夠認(rèn)真閱讀完這篇文章，希望丸趣 TV 小編分享的“innodb 如何實(shí)現(xiàn)事務(wù)隔離級(jí)別”這篇文章對(duì)大家有幫助，同時(shí)也希望大家多多支持丸趣 TV，關(guān)注丸趣 TV 行業(yè)資訊頻道，更多相關(guān)知識(shí)等著你來(lái)學(xué)習(xí)!
向 AI 問(wèn)一下細(xì)節(jié)
