摘要：客戶端設(shè)置手動(dòng)提交，修改事務(wù)隔離級(jí)別為，并且開(kāi)啟事務(wù)一定要在開(kāi)啟事務(wù)前修改事務(wù)的隔離級(jí)別，不然當(dāng)前還是保持著原來(lái)的事務(wù)隔離級(jí)別，直到當(dāng)前事務(wù)提交。

隔離級(jí)別定義了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中一個(gè)操作產(chǎn)生的影響什么時(shí)候以哪種方式可以對(duì)其他并發(fā)操作可見(jiàn)，隔離性是事務(wù)的ACID中的一個(gè)重要屬性，核心是對(duì)鎖的操作。

共享鎖(Shared Lock)

讀鎖，保證數(shù)據(jù)只能讀取，不能被修改。
如果事務(wù)A對(duì)數(shù)據(jù)M加上S鎖，則事務(wù)A可以讀記錄M但不能修改記錄M，其他事務(wù)(這里用事務(wù)B)只能對(duì)記錄M再加上S鎖，不能加X(jué)鎖，直到事務(wù)A釋放了記錄M上的S鎖，保證了其他事務(wù)(事務(wù)B)可以讀記錄M，但在事務(wù)A釋放M上的S鎖之前不能對(duì)記錄M進(jìn)行任何修改。

例子: MySql 5.5 證明S鎖的特性。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

CREATE TABLE `test1` (`id`  bigint(1) NOT NULL DEFAULT 0 ,`name`  varchar(1) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL ,PRIMARY KEY (`id`))

INSERT INTO test1 VALUES(1,1),(2,2),(3,3)

設(shè)置事務(wù)為手動(dòng)提交，方便證明上訴結(jié)論(mysql默認(rèn)為自動(dòng)提交，執(zhí)行單句sql其實(shí)包含 開(kāi)啟事務(wù)，執(zhí)行sql，提交事務(wù)，3個(gè)步驟)。

客戶端A開(kāi)啟一個(gè)事務(wù)A。

客戶端A給test1表加上讀鎖。

查詢test1表原有的數(shù)據(jù)(加上S鎖后，可以讀數(shù)據(jù))。

事務(wù)A修改數(shù)據(jù)(加上S鎖后，無(wú)法修改數(shù)據(jù))。

B客戶端開(kāi)啟事務(wù)B。

事務(wù)B對(duì)記錄M查詢(因?yàn)槭荢鎖，其他事務(wù)可以對(duì)記錄A進(jìn)行select )。

事務(wù)B對(duì)記錄M加讀鎖(事務(wù)A對(duì)記錄A加上S鎖后，事務(wù)B同樣也可以對(duì)記錄A加上S鎖，證明了，mysql里的讀鎖就是S鎖，具有共享)。

事務(wù)B對(duì)記錄M加寫(xiě)鎖(一直處于等待狀態(tài)，被掛起,具體掛起的原因可以見(jiàn)：Innodb行鎖源碼學(xué)習(xí)。

事務(wù)B對(duì)記錄M修改(一直處于等待狀態(tài)，被掛起)。

事務(wù)A釋放M上的S鎖。

此時(shí)事務(wù)B才得到響應(yīng)。

說(shuō)明了，只有釋放了讀鎖，另外一個(gè)事務(wù)才能加寫(xiě)鎖，或者更新數(shù)據(jù)。

排他鎖(X 鎖)

寫(xiě)鎖，若事務(wù)A對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象M加上X鎖，事務(wù)A可以讀記錄M也可以修改記錄M，其他事務(wù)(事務(wù)B)不能再對(duì)記錄M加任何鎖，直到事務(wù)A釋放記錄M上的鎖，保證了其他事務(wù)(事務(wù)B)在事務(wù)A釋放記錄M上的鎖之前不能再讀取和修改記錄M。

例子：Mysql 5.5，證明X鎖的特性。

客戶端A設(shè)置手動(dòng)提交，并且開(kāi)啟事務(wù)A。

客戶端B設(shè)置手動(dòng)提交，并且開(kāi)啟事務(wù)B。

事務(wù)A給記錄M加上X鎖。

事務(wù)A可以讀記錄M也可以修改記錄M。

事務(wù)B不能對(duì)記錄M加任何鎖。

事務(wù)B也不能對(duì)記錄M進(jìn)行查詢和修改。

事務(wù)A釋放記錄M上的X鎖。

事務(wù)B阻塞的進(jìn)程被執(zhí)行，中斷了6秒。

悲觀鎖(Pessimistic[?pes??m?st?k] Lock)

對(duì)數(shù)據(jù)被外界修改保持保守態(tài)度，在整個(gè)數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，數(shù)據(jù)處于鎖定狀態(tài)，依賴(lài)于數(shù)據(jù)庫(kù)提供的鎖機(jī)制。

樂(lè)觀鎖(Optimistic[?ɑ:pt??m?st?k]Lock)

采用寬松的加鎖機(jī)制，基于數(shù)據(jù)版本記錄機(jī)制，具體做法：數(shù)據(jù)庫(kù)表增加一個(gè)"version"字段來(lái)實(shí)現(xiàn)，讀取數(shù)據(jù)時(shí)，將版本號(hào)一同讀出，之后更新，對(duì)版本號(hào)加1，將提交數(shù)據(jù)的版本數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)記錄的當(dāng)前版本信息進(jìn)行比對(duì)，如果提交的數(shù)據(jù)版本號(hào)大于數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，則予以更新，否則，被認(rèn)為是過(guò)期數(shù)據(jù)。

事務(wù)A和事務(wù)B，同時(shí)獲得相同數(shù)據(jù)，然后在各自的事務(wù)中修改數(shù)據(jù)M，事務(wù)A先提交事務(wù)，數(shù)據(jù)M假如為M+，事務(wù)B后提交事務(wù)，數(shù)據(jù)M變成了M++，最終結(jié)果變成M++，覆蓋了事務(wù)A的更新。

例子：

允許事務(wù)B可以讀到事務(wù)A修改而未提交的數(shù)據(jù)，可能會(huì)造成了臟讀(臟讀本質(zhì)就是無(wú)效的數(shù)據(jù)，只有當(dāng)事務(wù)A回滾，那么事務(wù)B讀到的數(shù)據(jù)才為無(wú)效的，所以這里只是可能造成臟讀，當(dāng)事務(wù)A不回滾的時(shí)候，事務(wù)B讀到的數(shù)據(jù)就不為臟數(shù)據(jù)，也就是有效的數(shù)據(jù)，臟數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致以后的操作都會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，一定要去避免，不能憑借僥幸，事務(wù)A不能百分之百保證不回滾，所以這種隔離級(jí)別很少用于實(shí)際應(yīng)用，并且它的性能也不比其他級(jí)別好多少)。

例子：

不可重復(fù)讀是指在一個(gè)事務(wù)范圍中2次或者多次查詢同一數(shù)據(jù)M返回了不同的數(shù)據(jù)，例如：事務(wù)B讀取某一數(shù)據(jù)，事務(wù)A修改了該數(shù)據(jù)M并且提交，事務(wù)B又讀取該數(shù)據(jù)M(可能是再次校驗(yàn))，在同一個(gè)事務(wù)B中，讀取同一個(gè)數(shù)據(jù)M的結(jié)果集不同，這個(gè)很蛋疼。

例子：

當(dāng)用戶讀取某一個(gè)范圍的數(shù)據(jù)行時(shí)，另一個(gè)事務(wù)又在該范圍內(nèi)查詢了新行，當(dāng)用戶再讀取該范圍的數(shù)據(jù)行時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)會(huì)有新的“幻影行”，例如：事務(wù)B讀某一個(gè)數(shù)據(jù)M，事務(wù)A對(duì)數(shù)據(jù)M增加了一行并提交，事務(wù)B又讀數(shù)據(jù)M，發(fā)生多出了一行造成的結(jié)果不一致(如果行數(shù)相同，則是不可重復(fù)讀)。

例子：

在事務(wù)B里，同一個(gè)數(shù)據(jù)集M，讀到的條數(shù)不一致(新增，刪除)。

在運(yùn)用S鎖和X鎖對(duì)數(shù)據(jù)M加鎖的時(shí)候，需要約定一些規(guī)則，例如何時(shí)申請(qǐng)S鎖或者X鎖，持鎖時(shí)間，這些規(guī)則就是封鎖協(xié)議。
其中不同的封鎖協(xié)議對(duì)應(yīng)不同的隔離級(jí)別。

一級(jí)封鎖協(xié)議對(duì)應(yīng)READ-UNCOMMITTED 隔離級(jí)別，本質(zhì)是在事務(wù)A中修改完數(shù)據(jù)M后，立刻對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)M加上共享鎖(S鎖)[當(dāng)事務(wù)A繼續(xù)修改數(shù)據(jù)M的時(shí)候，先釋放掉S鎖，再修改數(shù)據(jù)，再加上S鎖]，根據(jù)S鎖的特性，事務(wù)B可以讀到事務(wù)A修改后的數(shù)據(jù)(無(wú)論事務(wù)A是否提交，因?yàn)槭枪蚕礞i，隨時(shí)隨地都能查到數(shù)據(jù)A修改后的結(jié)果)，事務(wù)B不能去修改數(shù)據(jù)M，直到事務(wù)A提交，釋放掉S鎖。

缺點(diǎn)：
可能會(huì)造成如下后果

丟失更新。

臟讀。

不可重復(fù)讀。

幻讀。

例子：MySql 5.5 證明一級(jí)封鎖協(xié)議會(huì)造成臟讀，不可重復(fù)讀。

A客戶端修改數(shù)據(jù)M，B客戶端設(shè)置不同的隔離級(jí)別去查看數(shù)據(jù)M，論證該級(jí)別下會(huì)發(fā)生臟讀，不可重復(fù)讀(相當(dāng)于客戶端A修改的數(shù)據(jù)已經(jīng)寫(xiě)到表里，客戶端B傳不同版本號(hào)[隔離級(jí)別]，去查看數(shù)據(jù)M，所得的查詢結(jié)果也不同)。

客戶端A設(shè)置手動(dòng)提交，并且開(kāi)啟事務(wù)A。

客戶端B設(shè)置手動(dòng)提交，修改事務(wù)隔離級(jí)別為read-uncommitted，并且開(kāi)啟事務(wù)B(一定要在開(kāi)啟事務(wù)前修改事務(wù)的隔離級(jí)別，不然當(dāng)前還是保持著原來(lái)的事務(wù)隔離級(jí)別，直到當(dāng)前事務(wù)提交)。

事務(wù)B查詢數(shù)據(jù)M。

事務(wù)A修改其中一行數(shù)據(jù)(查詢?cè)谢A(chǔ)數(shù)據(jù)，然后把id = 1 的name 修改為4 )。

事務(wù)B查看數(shù)據(jù)M，發(fā)現(xiàn)事務(wù)B讀到了事務(wù)A未提交的數(shù)據(jù)，發(fā)生了臟讀。

事務(wù)A回滾。

客戶端B查詢的情況。

在同一個(gè)事務(wù)B里，查詢同一個(gè)數(shù)據(jù)M，居然2次不一樣，造成不可重復(fù)讀，其中有一次數(shù)據(jù)是無(wú)效的數(shù)據(jù)，臟讀了。
假如事務(wù)A不回滾呢？ 那么事務(wù)B就沒(méi)造成臟讀，不可重復(fù)讀。

例子：MySql 5.5 證明一級(jí)封鎖協(xié)議會(huì)造成更新丟失

事務(wù)A提交數(shù)據(jù)M。

事務(wù)B查詢數(shù)據(jù)M，事務(wù)B查詢的數(shù)據(jù)M，沒(méi)有臟數(shù)據(jù)，并且2次結(jié)果一致，沒(méi)出現(xiàn)不可重復(fù)讀。

事務(wù)B修改數(shù)據(jù)M。

此時(shí)事務(wù)A對(duì)數(shù)據(jù)M的修改被事務(wù)B給覆蓋，造成了更新丟失。

例子：MySql 5.5 證明一級(jí)封鎖協(xié)議會(huì)造成幻讀

客戶端A設(shè)置手動(dòng)提交，并且開(kāi)啟事務(wù)A。

客戶端B設(shè)置手動(dòng)提交，修改事務(wù)隔離級(jí)別為read-uncommitted，并且開(kāi)啟事務(wù)B(一定要在開(kāi)啟事務(wù)前修改事務(wù)的隔離級(jí)別，不然當(dāng)前還是保持著原來(lái)的事務(wù)隔離級(jí)別，直到當(dāng)前事務(wù)提交)。

事務(wù)B查詢數(shù)據(jù)M。

事務(wù)A插入一條數(shù)據(jù)。

事務(wù)B查詢數(shù)據(jù)M。

事務(wù)B第二次查詢的時(shí)候，數(shù)據(jù)M多了一行，像是發(fā)生了幻覺(jué)似的，有可能這一行是無(wú)效數(shù)據(jù)(當(dāng)事務(wù)A回滾)。

二級(jí)封鎖協(xié)議對(duì)應(yīng)READ-COMMITTED隔離級(jí)別，本質(zhì)是事務(wù)A在修改數(shù)據(jù)M后立刻加X(jué)鎖，事務(wù)B不能修改數(shù)據(jù)M，同時(shí)不能查詢到最新的數(shù)據(jù)M(避免臟讀)，查詢到的數(shù)據(jù)M是上一個(gè)版本(Innodb MVCC快照)的。

優(yōu)點(diǎn)：
1.避免臟讀。

缺點(diǎn)：
可能會(huì)造成如下后果

丟失更新。

不可重復(fù)讀。

幻讀。

例子：MySql 5.5 證明二級(jí)封鎖協(xié)議不會(huì)造成臟讀，但是會(huì)造成不可重復(fù)讀(幻讀，丟失更新，和上面證明方式一樣，這里暫不證明了)
A客戶端修改數(shù)據(jù)M，B客戶端設(shè)置不同的隔離級(jí)別去查看數(shù)據(jù)M，論證該級(jí)別下會(huì)發(fā)生不可重復(fù)讀(相當(dāng)于客戶端A修改的數(shù)據(jù)已經(jīng)寫(xiě)到表里，客戶端B傳不同版本號(hào)[隔離級(jí)別]，去查看數(shù)據(jù)M，所得的查詢結(jié)果也不同)。

客戶端A設(shè)置手動(dòng)提交，并且開(kāi)啟事務(wù)A。

客戶端B設(shè)置手動(dòng)提交，修改事務(wù)隔離級(jí)別為read-committed，并且開(kāi)啟事務(wù)B(一定要在開(kāi)啟事務(wù)前修改事務(wù)的隔離級(jí)別，不然當(dāng)前還是保持著原來(lái)的事務(wù)隔離級(jí)別，直到當(dāng)前事務(wù)提交)。

事務(wù)A修改其中一行數(shù)據(jù)(查詢?cè)谢A(chǔ)數(shù)據(jù)，然后把id = 1 的name 修改為4 )。

事務(wù)B查詢數(shù)據(jù)M，數(shù)據(jù)還是和之前的一樣(沒(méi)有發(fā)生臟讀)，事務(wù)B讀不到了事務(wù)A未提交的數(shù)據(jù)。

事務(wù)A提交。

事務(wù)B查詢數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)M被修改。

在同一個(gè)事務(wù)B中，查詢數(shù)據(jù)M，2次結(jié)果不一致，證明發(fā)生了不可重復(fù)讀。

三級(jí)封鎖協(xié)議對(duì)應(yīng)REPEATABLE-READ隔離級(jí)別,本質(zhì)是二級(jí)封鎖協(xié)議基礎(chǔ)上，對(duì)讀到的數(shù)據(jù)M瞬間加上共享鎖，直到事務(wù)結(jié)束才釋放（保證了其他事務(wù)沒(méi)辦法修改該數(shù)據(jù)），這個(gè)級(jí)別是MySql 5.5 默認(rèn)的隔離級(jí)別。

優(yōu)點(diǎn)：
1.避免臟讀。
2.避免不可重復(fù)讀。

缺點(diǎn)：

幻讀。

丟失更新。

例子：MySql 5.5 證明三級(jí)封鎖協(xié)議不會(huì)造成臟讀，不可重復(fù)讀(造成幻讀，丟失更新，和上面證明方式一樣，但是要在非mysql數(shù)據(jù)庫(kù)上證明，后面有解釋?zhuān)@里暫不證明了)

客戶端A設(shè)置手動(dòng)提交，并且開(kāi)啟事務(wù)A。

客戶端B設(shè)置手動(dòng)提交，修改事務(wù)隔離級(jí)別為repeatable-read，并且開(kāi)啟事務(wù)B(一定要在開(kāi)啟事務(wù)前修改事務(wù)的隔離級(jí)別，不然當(dāng)前還是保持著原來(lái)的事務(wù)隔離級(jí)別，直到當(dāng)前事務(wù)提交)。

事務(wù)A查詢數(shù)據(jù)M。

事務(wù)B查詢數(shù)據(jù)M。

事務(wù)A更新數(shù)據(jù)M。

事務(wù)B查詢數(shù)據(jù)M，發(fā)現(xiàn)查詢的結(jié)果沒(méi)變化，避免了臟讀。

事務(wù)A提交事務(wù)。

事務(wù)B查詢數(shù)據(jù)M，還是和之前查詢的結(jié)果一樣，沒(méi)有變化，避免了不可重復(fù)讀。

事務(wù)B提交事務(wù)

這個(gè)時(shí)候事務(wù)B才能查詢到最新的數(shù)據(jù)M+。

例子：MySql 5.5 證明Mysql Innodb引擎的三級(jí)封鎖協(xié)議不會(huì)造成幻讀

mysql innodb的reapetable read級(jí)別是避免了幻讀，mysql的實(shí)現(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)定義的RR隔離級(jí)別有差別，詳情見(jiàn) how-to-produce-phantom-reads。

客戶端A設(shè)置手動(dòng)提交，并且開(kāi)啟事務(wù)A。

客戶端B設(shè)置手動(dòng)提交，修改事務(wù)隔離級(jí)別為repeatable-read，并且開(kāi)啟事務(wù)B(一定要在開(kāi)啟事務(wù)前修改事務(wù)的隔離級(jí)別，不然當(dāng)前還是保持著原來(lái)的事務(wù)隔離級(jí)別，直到當(dāng)前事務(wù)提交)。

事務(wù)A查詢數(shù)據(jù)M。

事務(wù)B查詢數(shù)據(jù)M。

事務(wù)A對(duì)記錄M插入一條數(shù)據(jù)。

事務(wù)A提交。

事務(wù)B查看數(shù)據(jù)M。

看不到事務(wù)A新增加的一條數(shù)據(jù)，說(shuō)明避免了幻讀。

事務(wù)B插入一條記錄。

明明剛剛查詢到?jīng)]有ID為4的，現(xiàn)在居然插不進(jìn)去，哈哈哈哈哈。

例子：MySql 5.5 證明三級(jí)封鎖協(xié)議在讀到數(shù)據(jù)的瞬間加上共享鎖，等事務(wù)結(jié)束才釋放以及三級(jí)封鎖協(xié)議會(huì)造成更新丟失

客戶端A重新開(kāi)啟事務(wù)A。

客戶端B設(shè)置手動(dòng)提交，修改事務(wù)隔離級(jí)別為read-committed，并且開(kāi)啟事務(wù)B(一定要在開(kāi)啟事務(wù)前修改事務(wù)的隔離級(jí)別，不然當(dāng)前還是保持著原來(lái)的事務(wù)隔離級(jí)別，直到當(dāng)前事務(wù)提交)。

事務(wù)A修改數(shù)據(jù)M。

事務(wù)B也修改數(shù)據(jù)M，事務(wù)B的修改進(jìn)程被掛起，因?yàn)槭聞?wù)A在對(duì)數(shù)據(jù)M修改后瞬間加上了共享鎖，對(duì)于其他事務(wù)只能讀。

事務(wù)A提交事務(wù)。

事務(wù)B的修改進(jìn)程被喚起(等待4.98秒)。

事務(wù)B提交修改。

最終事務(wù)A，事務(wù)B查詢數(shù)據(jù)M。

事務(wù)B的修改把事務(wù)A的修改給覆蓋了，造成了更新丟失。

最強(qiáng)封鎖協(xié)議對(duì)應(yīng)Serialization隔離級(jí)別，本質(zhì)是從MVCC并發(fā)控制退化到基于鎖的并發(fā)控制，對(duì)事務(wù)中所有讀取操作加S鎖，寫(xiě)操作加X(jué)鎖，這樣可以避免臟讀，不可重復(fù)讀，幻讀，更新丟失，開(kāi)銷(xiāo)也最大，會(huì)造成讀寫(xiě)沖突，并發(fā)程度也最低。

例子：MySql 5.5 證明三級(jí)封鎖協(xié)議不會(huì)造成幻讀

客戶端A重新開(kāi)啟事務(wù)A

客戶端B設(shè)置手動(dòng)提交，修改隔離級(jí)別為SERIALIZABLE，并且開(kāi)啟事務(wù)B。

事務(wù)A插入數(shù)據(jù)，并且提交。

事務(wù)B查詢數(shù)據(jù)，依然還是之前的數(shù)據(jù)，避免的幻讀。

事務(wù)A修改數(shù)據(jù)，被掛起。

證明了Serialization級(jí)別下寫(xiě)操作是對(duì)數(shù)據(jù)M加的是X鎖。

ANSI SQL 隔離級(jí)級(jí)別

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作 者 : @mousycoder

原文出處 : http://mousycoder.com/2016/02/19/explain-transaction-in-simple-language-3/

創(chuàng)作時(shí)間：2016-2-19

更新時(shí)間：2016-2-22