日期:2014-05-16  浏览次数:20507 次

数据库事务隔离级别与锁

一,事务的4个基本特征

Atomic(原子性):
事务中包含的操作被看做一个逻辑单元,这个逻辑单元中的操作要
么全部成功,要么全部失败。

Consistency(一致性):
只有合法的数据可以被写入数据库,否则事务应该将其回滚到最初
状态。

Isolation(隔离性):
事务允许多个用户对同一个数据进行并发访问,而不破坏数据的正
确性和完整性。同时,并行事务的修改必须与其他并行事务的修改
相互独立。

Durability(持久性):
事务结束后,事务处理的结果必须能够得到固化。

以上属于废话

二,为什么需要对事务并发控制

如果不对事务进行并发控制,我们看看数据库并发操作是会有那些异常情形

更新丢失Lost update:
两个事务都同时更新一行数据,但是第二个事务却中途失败退出,
导致对数据的两个修改都失效了。

脏读Dirty Reads:
一个事务开始读取了某行数据,但是另外一个事务已经更新了此数
据但没有能够及时提交。这是相当危险的,因为很可能所有的操作
都被回滚。

不可重复读Non-repeatable Reads:
一个事务对同一行数据重复读取两次,但是却得到了不同的结果。

二次更新问题Second lost updates problem:
无法重复读取的特例。有两个并发事务同时读取同一行数据,然后其
中一个对它进行修改提交,而另一个也进行了修改提交。这就会造成
第一次写操作失效。

不可重复读Phantom Reads:
事务在操作过程中进行两次查询,第二次查询的结果包含了第一次查
询中未出现的数据(这里并不要求两次查询的SQL语句相同)。这是
因为在两次查询过程中有另外一个事务插入数据造成的。

三, 数据库的隔离级别

为了兼顾并发效率和异常控制,在标准SQL规范中,定义了4个事务隔
离级别,(ORACLE和SQLSERER对标准隔离级别有不同的实现 )

事务准备接受不一致数据的级别称为隔离级别。隔离级别是一个事务必须与其它事务进行隔离的程度。较低的隔离级别可以增加并发,但代价是降低数据的正确性。相反,较高的隔离级别可以确保数据的正确性,但可能对并发产生负面影响。应用程序要求的隔离级别确定了所使用的锁定行为:

Read Uncommitted:
直译就是"读未提交",意思就是即使一个更新语句没有提交,但是别
的事务可以读到这个改变.这是很不安全的.

Read Committed:
直译就是"读提交",意思就是语句提交以后即执行了COMMIT以后
别的事务就能读到这个改变.

Repeatable Read:
直译就是"可以重复读",这是说在同一个事务里面先后执行同一个
查询语句的时候,得到的结果是一样的.

Serializable:
直译就是"序列化",意思是说这个事务执行的时候不允许别的事务
并发执行.

四,隔离级别对并发的控制


下表是各隔离级别对各种异常的控制能力。

? LU DR NRR SLU PR
RU Y Y Y Y Y
RC N N Y Y Y
RR N N N N Y
S N N N N N

?

?

?

?

?

?

?

?

?

(注:LU:丢失更新;DR:脏读;NRR:非重复读;SLU:二类丢失更新;PR:幻像读)

顺便举一小例。

MS_SQL:
--事务一
set transaction isolation level serializable
begin tran
insert into test values('xxx')

--事务二
set transaction isolation level read committed
begin tran
select * from test

--事务三
set transaction isolation level read uncommitted
begin tran
select * from test

在查询分析器中执行事务一后,分别执行事务二,和三。结果是事务二会等待,而事务三则会执行。

ORACLE:
--事务一
set transaction isolation level serializable;
insert into test values('xxx');
select * from test;

--事务二
set transaction isolation level read committed--ORACLE默认级别
select * from test

执行事务一后,执行事务二。结果是事务二只读出原有的数据,无视事务一的插入操作。

读者是否发现MS_SQL和ORACLE对并发控制的处理有所不同呢?

五,锁

下表是锁的兼容或冲突情形。

? 现有 S U X
申请 ? ? ? ?
S ? Y Y N
U ? Y N N
X ? N N N

?

?

?

?

?

?

?

?

?

oracle:

?

??

?

六,隔离级别与锁

隔离级别越高越能保证数据完整性和一致性,但是对并发性能影响也越大。对于多数应用程序,可以优先考虑把数据库系统隔离级别设为Read Committed ,它能够避免脏读取而且具有较好并发性能。尽管它会导致不可重复读、虚读和第二类丢失更新这些并发问题,在可能出现这类问题的个别场合,可以由应用程序采用悲观锁或乐观锁来控制 。

锁(Lock) 是在多用户环境下对资源访问的一种限制。机制当对一个数据源加锁后,此数据源就有了一定的访问限制。我们就称对此数据源进行了“锁定”。在SQL Server中,可以对以下的对象进行锁定:

数据行(Row):数据页中的单行数据;
索引行(Key):索引页中的单行数据,即索引的键值;
页(Page):页是SQL Server 存取数据的基本单位,其大小为8KB;
盘区(Extent)