如何理解数据库常用的事务隔离级别及其原理是什么

这篇文章将为大家详细讲解有关如何理解数据库常用的事务隔离级别及其原理是什么，文章内容质量较高，因此小编分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后对相关知识有一定的了解。

 什么是事务隔离?

任何支持事务的数据库，都必须具备四个特性，分别是：原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)、持久性(Durability)，也就是我们常说的事务ACID，这样才能保证事务((Transaction)中数据的正确性。

 

而事务的隔离性就是指，多个并发的事务同时访问一个数据库时，一个事务不应该被另一个事务所干扰，每个并发的事务间要相互进行隔离。

如果没有事务隔离，会出现什么样的情况呢?

假设我们现在有这样一张表(T)，里面记录了很多牛人的名字，我们不进行事务的隔离看看会发生什么呢?

 

***天，事务A访问了数据库，它干了一件事情，往数据库里加上了新来的牛人的名字，但是没有提交事务。

insert into T values (4, '牛D');

这时，来了另一个事务B，他要查询所有牛人的名字。

select Name from T;

这时，如果没有事务之间没有有效隔离，那么事务B返回的结果中就会出现“牛D”的名字。这就是“脏读(dirty read)”。

第二天，事务A访问了数据库，他要查看ID是1的牛人的名字，于是执行了

select Name from T where ID = 1;

这时，事务B来了，因为ID是1的牛人改名字了，所以要更新一下，然后提交了事务。

update T set Name = '不牛' where ID = 1;

接着，事务A还想再看看ID是1的牛人的名字，于是又执行了

select Name from T where ID = 1;

结果，两次读出来的ID是1的牛人名字竟然不相同，这就是不可重复读(unrepeatable read)。

 

第三天，事务A访问了数据库，他想要看看数据库的牛人都有哪些，于是执行了

select * from T;

这时候，事务B来了，往数据库加入了一个新的牛人。

insert into T values(4, '牛D');

这时候，事务A忘了刚才的牛人都有哪些了，于是又执行了。

select * from T;

结果，***次有三个牛人，第二次有四个牛人。

相信这个时候事务A就蒙了，刚才发生了什么?这种情况就叫“幻读(phantom problem)”。

 

为了防止出现脏读、不可重复读、幻读等情况，我们就需要根据我们的实际需求来设置数据库的隔离级别。

数据库都有哪些隔离级别呢?

一般的数据库，都包括以下四种隔离级别：

1. 鸿蒙官方战略合作共建——HarmonyOS技术社区

2. 读未提交(Read Uncommitted)

3. 读提交(Read Committed)

4. 可重复读(Repeated Read)

5. 串行化(Serializable)

如何使用这些隔离级别，那就需要根据业务的实际情况来进行判断了。

我们接下来就看看这四个隔离级别的具体情况

读未提交(Read Uncommitted)

读未提交，顾名思义，就是可以读到未提交的内容。

因此，在这种隔离级别下，查询是不会加锁的，也由于查询的不加锁，所以这种隔离级别的一致性是最差的，可能会产生“脏读”、“不可重复读”、“幻读”。

如无特殊情况，基本是不会使用这种隔离级别的。

读提交(Read Committed)

读提交，顾名思义，就是只能读到已经提交了的内容。

这是各种系统中最常用的一种隔离级别，也是SQL  Server和Oracle的默认隔离级别。这种隔离级别能够有效的避免脏读，但除非在查询中显示的加锁，如：

select * from T where ID=2 lock in share mode;  select * from T where ID=2 for update;

不然，普通的查询是不会加锁的。

那为什么“读提交”同“读未提交”一样，都没有查询加锁，但是却能够避免脏读呢?

这就要说道另一个机制“快照(snapshot)”，而这种既能保证一致性又不加锁的读也被称为“快照读(Snapshot Read)”

 

假设没有“快照读”，那么当一个更新的事务没有提交时，另一个对更新数据进行查询的事务会因为无法查询而被阻塞，这种情况下，并发能力就相当的差。

而“快照读”就可以完成高并发的查询，不过，“读提交”只能避免“脏读”，并不能避免“不可重复读”和“幻读”。

可重复读(Repeated Read)

可重复读，顾名思义，就是专门针对“不可重复读”这种情况而制定的隔离级别，自然，它就可以有效的避免“不可重复读”。而它也是MySql的默认隔离级别。

在这个级别下，普通的查询同样是使用的“快照读”，但是，和“读提交”不同的是，当事务启动时，就不允许进行“修改操作(Update)”了，而“不可重复读”恰恰是因为两次读取之间进行了数据的修改，因此，“可重复读”能够有效的避免“不可重复读”，但却避免不了“幻读”，因为幻读是由于“插入或者删除操作(Insert  or Delete)”而产生的。

串行化(Serializable)

这是数据库***的隔离级别，这种级别下，事务“串行化顺序执行”，也就是一个一个排队执行。

这种级别下，“脏读”、“不可重复读”、“幻读”都可以被避免，但是执行效率奇差，性能开销也***，所以基本没人会用。

总结一下

为什么会出现“脏读”?因为没有“select”操作没有规矩。

为什么会出现“不可重复读”?因为“update”操作没有规矩。

为什么会出现“幻读”?因为“insert”和“delete”操作没有规矩。

“读未提(Read Uncommitted)”能预防啥?啥都预防不了。

“读提交(Read Committed)”能预防啥?使用“快照读(Snapshot  Read)”，避免“脏读”，但是可能出现“不可重复读”和“幻读”。

“可重复读(Repeated Red)”能预防啥?使用“快照读(Snapshot  Read)”，锁住被读取记录，避免出现“脏读”、“不可重复读”，但是可能出现“幻读”。

“串行化(Serializable)”能预防啥?排排坐，吃果果，有效避免“脏读”、“不可重复读”、“幻读”，不过效果谁用谁知道。

关于如何理解数据库常用的事务隔离级别及其原理是什么就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，可以学到更多知识。如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到。