日期:2014-05-16  浏览次数:20557 次

数据库隔离级别总结

在数据库系统中,隔离是定义一个操作对数据所做的改变如何/何时对其它的并行操作可见。
隔离并不改变锁本身的行为,而是通过实行不同的锁机制实现的。比如是否加锁,加多长时间的锁,加什么类型的锁等。同时,也会影响排它情况下的可见性(如read uncommited)。

数据库系统有四个隔离级别。对数据库使用何种隔离级别要审慎分析,因为
1. 维护一个最高的隔离级别虽然会防止数据的出错,但是却导致了并行度的损失,以及导致死锁出现的可能性增加。
2. 然而,降低隔离级别,却会引起一些难以发现的bug。

一、READ UNCOMMITTED(未提交读):?
不添加共享锁。所以其它事务B可以在事务A对记录的读取过程中修改同一记录,可能会导致A读取的数据是一个被破坏的或者说不完整不正确的数据。
另外,在事务A中可以读取到事务B(未提交)中修改的数据。比如事务B对R记录修改了,但未提交。此时,在事务A中读取R记录,读出的是被B修改过的数据。
可能发生的问题:脏读。

二、READ COMMITTED(提交读):?
在事务A中读取数据时对记录添加共享锁,但读取结束立即释放。其它事务B对这个记录的试图修改会一直等待直到A中的读取过程结束,而不需要整个事务A的结束。所以,在事务A的不同阶段对同一记录的读取结果可能是不同的。
可能发生的问题:不可重复读。

三、REPEATABLE READ(可重复读):?
对于读出的记录,添加共享锁直到事务A结束。其它事务B对这个记录的试图修改会一直等待直到事务A结束。
可能发生的问题:当执行一个范围查询时,可能会发生幻读。

四、SERIALIZABLE(序列化):
添加范围锁(比如表锁,页锁等,关于range lock,我也没有很深入的研究),直到事务A结束。以此阻止其它事务B对此范围内的insert,update等操作。
幻读,脏读,不可重复读等问题都不会发生。

我们看到,当执行不同的隔离级别时,可能会发生各种各样不同的问题。下面对它们进行总结并举例说明。
1、脏读
脏读发生在一个事务A读取了被另一个事务B修改,但是还未提交的数据。假如B回退,则事务A读取的是无效的数据。这跟不可重复读类似,但是第二个事务不需要执行提交。?

2、不可重复读
在基于锁的并行控制方法中,如果在执行select时不添加读锁,就会发生不可重复读问题。
在多版本并行控制机制中,当一个遇到提交冲突的事务需要回退但却被释放时,会发生不可重复读问题。

例如有两个事务,事务2提交成功,它所做的修改已经可见。然而,事务1已经读取了一个其它的值。在序列化和可重复读的隔离级别中,数据库管理系统会返回旧值,即在被事务2修改之前的值。在提交读和未提交读隔离级别下,可能会返回被更新的值,这就是“不可重复读”。

有两个策略可以防止这个问题的发生:
1. 推迟事务2的执行,直至事务1提交或者回退。这种策略在使用锁时应用。
2. 而在多版本并行控制中,事务2可以被先提交。而事务1,继续执行在旧版本的数据上。当事务1终于尝试提交时,数据库会检验它的结果是否和事务1、事务2顺序执行时一样。如果是,则事务1提交成功。如果不是,事务1会被回退。

发生的情况:没有范围锁。
如何避免:实行序列化隔离模式,在任何一个低级别的隔离中都可能会发生。

3、幻读
幻读发生在当两个完全相同的查询执行时,第二次查询所返回的结果集跟第一个查询不相同。

?

总结如下所示:

隔离级别 是否存在脏读 是否存在不可重复读 是否存在幻读
Read UnCommited(未提交读)? Y Y Y