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数据库事务隔离级别与锁
阅读量:5233 次
发布时间:2019-06-14

本文共 4028 字,大约阅读时间需要 13 分钟。

 

 

一、事务的4个基本特征 

    所谓事务是用户定义的一个数据库操作序列,这些操作要么全做要么全不做,是一个不可分割的工作单位。例如,在关系数据库中,一个事务可以是一条SQL语句、一组SQL语句或整个程序。 事务ACID特性。 ACID就是:原子性(Atomicity )、一致性( Consistency )、隔离性或独立性( Isolation)和持久性(Durabilily)。 

 

 

 

事务和程序是两个概念。一般地讲,一个程序中包含多个事务。

事务的开始与结束可以由用户显式控制。如果用户没有显式地定义事务,则由DBMS按缺省规定自动划分事 
务。在SQL语言中,定义事务的语句有三条: 
BEGIN TRANSACTION 
COMMIT 
ROLLBACK

 

 

 

同生共死。。

显示事务被用begin transaction 与 end transaction 标识起来,其中的 update 与 delete 语句或者全部执行或者全部不执行。。 如:
begin transaction T1
update student
set name='Tank'
where id=2006010
delete from student
where id=2006011
commit

 

end transaction T1

简单地说,事务是一种机制,用以维护数据库的完整性。

 

其实现形式就是将普通的SQL语句嵌入到Begin Tran...Commit Tran 中(或完整形式 Begin Transaction...Commit Transaction),当然,必要时还可以使用RollBack Tran 回滚事务,即撤销操作。

 

利用事务机制,对数据库的操作要么全部执行,要么全部不执行,保证数据库的一致性。需要使用事务的SQL语句通常是更新和删除操作等。

 

 

 

 

四,隔离级别对事务并发的控制 

下表是各隔离级别对各种异常的控制能力。

 

  LU丢失更新 DR脏读 NRR非重复读 SLU二类丢失更新 PR幻像读
未提交读 RU Y Y Y Y Y
提交读 RC N N Y Y Y
可重复读 RR N N N N Y
串行读 S N N N N N

 

 

 

 

 

顺便举一小例。

 

My_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。

 

 

 

五、并发一致性问题的解决办法 

1 封锁(Locking) 
    封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术。所谓封锁就是事务T在对某个数据对象例如表、记录等操作之前,先向系统发出请求,对其加锁。加锁后事务T就对该 数据对象有了一定的控制,在事务T释放它的锁之前,其它的事务不能更新此数据对象。 基本的封锁类型有两种:排它锁(Exclusive locks 简记为X锁)和共享锁(Share locks 简记为S锁)。 
    排它锁又称为写锁。若事务T对数据对象A加上X锁,则只允许T读取和修改A,其它任何事务都不能再对A加任何类型的锁,直到T释放A上的锁。这就保证了其它事务在T释放A上的锁之前不能再读取和修改A。 
    共享锁又称为读锁。若事务T对数据对象A加上S锁,则其它事务只能再对A加S锁,而不能加X锁,直到T释放A上的S锁。这就保证了其它事务可以读A,但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改。 
2 封锁协议 
    在 运用X锁和S锁这两种基本封锁,对数据对象加锁时,还需要约定一些规则,例如应何时申请X锁或S锁、持锁时间、何时释放等。我们称这些规则为封锁协议 (Locking Protocol)。对封锁方式规定不同的规则,就形成了各种不同的封锁协议。下面介绍三级封锁协议。三级封锁协议分别在不同程度上解决了丢失的修改、不 可重复读和读"脏"数据等不一致性问题,为并发操作的正确调度提供一定的保证。下面只给出三级封锁协议的定义,不再做过多探讨。 
    1 级封锁协议是:事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁,直到事务结束才释放。事务结束包括正常结束(COMMIT)和非正常结束(ROLLBACK)。 1级封锁协议可防止丢失修改,并保证事务T是可恢复的。在1级封锁协议中,如果仅仅是读数据不对其进行修改,是不需要加锁的,所以它不能保证可重复读和不 读"脏"数据。 
    2级封锁协议是:1级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁,读完后即可释放S锁。2级封锁协议除防止了丢失修改,还可进一步防止读"脏"数据。 
    3级封锁协议是:1级封锁协议加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁,直到事务结束才释放。3级封锁协议除防止了丢失修改和不读'脏'数据外,还进一步防止了不可重复读。 
六、一般处理并发问题时的步骤: 
1、开启事务。 
2、申请写权限,也就是给对象(表或记录)加锁。 
3、假如失败,则结束事务,过一会重试。 
4、假如成功,也就是给对象加锁成功,防止其他用户再用同样的方式打开。 
5、进行编辑操作。 
6、写入所进行的编辑结果。 
7、假如写入成功,则提交事务,完成操作。 
8、假如写入失败,则回滚事务,取消提交。 
9、(7.8)两步操作已释放了锁定的对象,恢复到操作前的状态。

 

 

 

锁和隔离级别的关系

 

一般来说,实际开发中,直接操作数据库中各种锁的几率相对比较少,更多的是利用数据库提供的四个隔离级别,未提交读、已提交读、可重复读、可序列化,那隔离级别和锁是什么关系?通俗来说,隔离级别是锁的一个整体打包解决方案,我的理解是隔离封装了锁。

 

隔离级别从上到下依次增加,级别越低,引起的问题也就比较多,比如脏读、丢失更新等,但等级越高,也就意味着需要管理更多的锁,无法并行处理,性能方面又受损,因此,我们在设计时,只需要根据业务需求选择一种当下适合的隔离级别。一种隔离级别,就有一套利用锁的方案,如此设计,目的就是为了平衡性能和功能。

 

为什么要使用事务的隔离级别?

对于同时运行的多个事务, 当这些事务访问数据库中相同的数据时, 如果没有采取必要的隔离机制, 就会导致各种并发问题:

• 脏读: 对于两个事物 T1, T2;  T1 读取了已经被 T2 更新但还没有被提交的字段. 之后, 若 T2 回滚, T1读取的内容就是临时且无效的.

• 不可重复读: 对于两个事物 T1, T2;  T1 读取了一个字段, 然后 T2 更新了该字段. 之后, T1再次读取同一个字段, 值就不同了.
• 幻读: 对于两个事物 T1, T2 ; T1 从一个表中读取了一个字段, 然后 T2 在该表中插入了一些新的行. 之后, 如果 T1 再次读取同一个表, 就会多出几行.
数据库事务的隔离性: 数据库系统必须具有隔离并发运行各个事务的能力, 使它们不会相互影响, 避免各种并发问题. 

一个事务与其他事务隔离的程度称为隔离级别. 数据库规定了多种事务隔离级别, 不同隔离级别对应不同的干扰程度, 隔离级别越高, 数据一致性就越好, 但并发性越弱

 

数据库提供了4中隔离级别:

隔离级别 描述
READ UNCOMMITTED(读未提交数据) 允许事务读取未被其他事务提交的变更,脏读、不可重复读和幻读的问题都会出现
READ COMMITED(读已提交数据) 只允许事务读取已经被其他事务提交的变更,可以避免脏读,但不可重复读和幻读问题仍然会出现
REPEATABLE READ(可重复读) 确保事务可以多次从一个字段中读取相同的值,在这个事务持续期间,禁止其他事务对这个字段进行更新,可以避免脏读和不可重复读,但幻读的问题依然存在

SERIALIZABLE(串行化)  确保事务可以从一个表中读取相同的行,在这个事务持续期间,禁止其他事务对该表执行插入、更新和删除操作,所有并发问题都可以避免,但性能十分低

 

事务的隔离级别受到数据库的限制,不同的数据库支持的的隔离级别不一定相同

Oracle 支持的 2 种事务隔离级别:READ COMMITED, SERIALIZABLE. Oracle 默认的事务隔离级别为: READ COMMITED 

Mysql 支持 4 种事务隔离级别. Mysql 默认的事务隔离级别为: REPEATABLE READ

 

具体使用

 

    1.   以上的四个事务隔离级别都是在Connection接口中定义的静态常量,

    2.   使用setTransactionIsolation(int level) 方法可以设置事务隔离级别。

              如:con.setTransactionIsolation(Connection.REPEATABLE_READ);

转载于:https://www.cnblogs.com/virusolf/p/5336213.html

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