数据库常用的事务隔离级别和原理？&&mysql-Innodb事务隔离级别-repeatable read详解

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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？

第一天，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，第一次有三个牛人，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）”。

很多人容易搞混不可重复读和幻读，确实这两者有些相似。但不可重复读重点在于update和delete，而幻读的重点在于insert。
避免不可重复读需要锁行就行
避免幻影读则需要锁表
如果使用锁机制来实现这两种隔离级别，在可重复读中，该sql第一次读取到数据后，就将这些数据加锁，其它事务无法修改这些数据，就可以实现可重复 读了。但这种方法却无法锁住insert的数据，所以当事务A先前读取了数据，或者修改了全部数据，事务B还是可以insert数据提交，这时事务A就会 发现莫名其妙多了一条之前没有的数据，这就是幻读，不能通过行锁来避免。需要Serializable隔离级别 ，读用读锁，写用写锁，读锁和写锁互斥，这么做可以有效的避免幻读、不可重复读、脏读等问题，但会极大的降低数据库的并发能力。
所以说不可重复读和幻读最大的区别，就在于如何通过锁机制来解决他们产生的问题。

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：

读未提交（Read Uncommitted）读提交（Read Committed）可重复读（Repeated Read）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）

这是数据库最高的隔离级别，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，性能开销也最大，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。

mysql-Innodb事务隔离级别-repeatable read详解

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一、事务隔离级别

ANSI/ISO SQL标准定义了4中事务隔离级别：未提交读（read uncommitted），提交读（read committed），重复读（repeatable read），串行读（serializable）。

对于不同的事务，采用不同的隔离级别分别有不同的结果。不同的隔离级别有不同的现象。主要有下面3种现在：

1、脏读（dirty read）：一个事务可以读取另一个尚未提交事务的修改数据。

2、非重复读（nonrepeatable read）：在同一个事务中，同一个查询在T1时间读取某一行，在T2时间重新读取这一行时候，这一行的数据已经发生修改，可能被更新了（update），也可能被删除了（delete）。

3、幻像读（phantom read）：在同一事务中，同一查询多次进行时候，由于其他插入操作（insert）的事务提交，导致每次返回不同的结果集。

不同的隔离级别有不同的现象，并有不同的锁定/并发机制，隔离级别越高，数据库的并发性就越差，4种事务隔离级别分别表现的现象如下表：

二、数据库中的默认事务隔离级别

在Oracle中默认的事务隔离级别是提交读（read committed）。

对于MySQL的Innodb的默认事务隔离级别是重复读（repeated read）。

MYSQL的查询默认事务隔离级别的语句：　　SELECT @@TX_ISOLATION;

下面进行一下测试

 

上面的结果可以看到Innodb的重复读（repeated read）不允许脏读，不允许非重复读（即可以重复读，Innodb使用多版本一致性读来实现）和不允许幻象读（这点和ANSI/ISO SQL标准定义的有所区别）。

DEMO

	/**
	 * 数据库的事务简单案例: 转账 (顺带记住英语词缀)
	 * Parma payor 付款人	-er ,-or 结尾却含主动意义
	 * Parma payee 收款人   -ee 结尾含被动意义
	 */
	@Override
	public void transferAccouts(String payor,String payee) {
//		1.准备SQL语句(使用update table_name  set filed_name where filed_name = ?)
		String sql1 = "update tb_user set sal = sal-1000 where uname = ?";
		String sql2 = "update tb_user set sal = sal+1000 where uname = ?";
//		2.创建数据库连接对象，调用connection类中的setAutoCommit(boolean autoCommit)方法
//		mysql默认的事务隔离级别是repeated read,调用方法修改为Read Uncommitted,在多条SQL语句执行完手动提交
		conn = DBUtil.getconn();　　//DBUtil为自己写的JDBC连接的工具类

 try { // 调用connection类中的方法将事务隔离级别设为read uncommited。这样即使ps1、ps2执行后数据库的数据在手动提交钱也不会发生变化。 conn.setAutoCommit(false); // 3、预编译SQL语句准备执行 PreparedStatement ps1 = conn.prepareStatement(sql1); ps1.setString(1, payor); PreparedStatement ps2 = conn.prepareStatement(sql2); ps2.setString(1, payee); // 4.执行SQL语句 ps1.executeUpdate(); // 5、模拟转账中间突发情况，导致ps1执行后，ps2无法正常执行。若发生异常，则ps1执行后，ps2因为异常未正常执行 // 此种情况需在catch语句中添加回滚的方法，使发生异常前执行未提交的ps1的数据回滚,保持不变 System.out.println(3/0); ps2.executeUpdate(); conn.commit();//ps1、ps2都正常执行后再提交 System.out.println("转账成功"); } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); try { // 6、异常发生时，事务回滚。事务回滚需保证执行后的语句未提交，如果数据提交了，则不能回滚。 conn.rollback(); } catch (SQLException e1) { e1.printStackTrace(); } } }