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Oracle 数据库的事务隔离级别 - 缺省的 Read Committed 实现

原创 liaju 2021-01-25
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数据库事务的隔离级别有4个,由低到高依次为Read uncommitted、Read committed、Repeatable read、Serializable,这四个级别可以逐个解决脏读、不可重复读、幻读这几类问题。

 

√: 可能出现    ×: 不会出现

 脏读不可重复读幻读
Read uncommitted
Read committed×
Repeatable read××
Serializable×××

 

注意:我们讨论隔离级别的场景,主要是在多个事务并发的情况下,因此,接下来的讲解都围绕事务并发。

  • Read uncommitted 读未提交

公司发工资了,领导把5000元打到singo的账号上,但是该事务并未提交,而singo正好去查看账户,发现工资已经到账,是5000元整,非常高兴。可是不幸的是,领导发现发给singo的工资金额不对,是2000元,于是迅速回滚了事务,修改金额后,将事务提交,最后singo实际的工资只有2000元,singo空欢喜一场。

 

出现上述情况,即我们所说的脏读,两个并发的事务,“事务A:领导给singo发工资”、“事务B:singo查询工资账户”,事务B读取了事务A尚未提交的数据。

当隔离级别设置为Read uncommitted时,就可能出现脏读,如何避免脏读,请看下一个隔离级别。

  • Read committed 读提交

singo拿着工资卡去消费,系统读取到卡里确实有2000元,而此时她的老婆也正好在网上转账,把singo工资卡的2000元转到另一账户,并在singo之前提交了事务,当singo扣款时,系统检查到singo的工资卡已经没有钱,扣款失败,singo十分纳闷,明明卡里有钱,为何......


出现上述情况,即我们所说的不可重复读,两个并发的事务,“事务A:singo消费”、“事务B:singo的老婆网上转账”,事务A事先读取了数据,事务B紧接了更新了数据,并提交了事务,而事务A再次读取该数据时,数据已经发生了改变。

当隔离级别设置为Read committed时,避免了脏读,但是可能会造成不可重复读。

大多数数据库的默认级别就是Read committed,比如Sql Server , Oracle。如何解决不可重复读这一问题,请看下一个隔离级别。

  • Repeatable read 重复读

当隔离级别设置为Repeatable read时,可以避免不可重复读。

当singo拿着工资卡去消费时,一旦系统开始读取工资卡信息(即事务开始),singo的老婆就不可能对该记录进行修改,也就是singo的老婆不能在此时转账。


虽然Repeatable read避免了不可重复读,但还有可能出现幻读。

singo的老婆工作在银行部门,她时常通过银行内部系统查看singo的信用卡消费记录。有一天,她正在查询到singo当月信用卡的总消费金额(select sum(amount) from transaction where month = 本月)为80元,而singo此时正好在外面胡吃海塞后在收银台买单,消费1000元,即新增了一条1000元的消费记录(insert transaction ... ),并提交了事务,随后singo的老婆将singo当月信用卡消费的明细打印到A4纸上,却发现消费总额为1080元,singo的老婆很诧异,以为出现了幻觉,幻读就这样产生了。


注:MySQL的默认隔离级别就是Repeatable read。

  • Serializable 序列化

Serializable是最高的事务隔离级别,同时代价也花费最高,性能很低,一般很少使用,在该级别下,事务顺序执行,不仅可以避免脏读、不可重复读,还避免了幻像读。

 

隔离级别越高,越能保证数据的完整性和一致性,但是对并发性能的影响也越大。对于多数应用程序,可以优先考虑把数据库系统的隔离级别设为Read Committed。它能够避免脏读取,而且具有较好的并发性能。尽管它会导致不可重复读、幻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。


Oracle中的隔离级别及实现机制

Oracle数据库支持READ COMMITTED 和 SERIALIZABLE这两种事务隔离级别。

所以Oracle不支持脏读,即Oracle中不允许一个会话读取其他事务未提交的数据修改结果,从而防止了由于事务回滚发生的读取不正确。

  • Oracle回滚段,在修改数据记录时,会把这些记录被修改之前的结果存入回滚段或撤销段中。Oracle读取操作不会阻碍更新操作,更新操作也不会阻碍读取操作,这样在Oracle中的各种隔离级别下,读取操作都不会等待更新事务结束,更新操作也不会因为另一个事务中的读取操作而发生等待,这也是Oracle事务处理的一个优势所在。
  • Oracle缺省的配置是Read Committed隔离级别(也称为语句级别的隔离),在这种隔离级别下,如果一个事务正在对某个表执行 DML操作,而这时另外一个会话对这个表的记录执行读取操作,则Oracle会去读取回滚段或撤销段中存放的更新之前的记录,而不会象SQL Server一样等待更新事务的结束。
  • Oracle的Serializable隔离级别(也称为事务级别的隔离),事务中的读取操作只能读取这个事务开始之前已经提交的数据结果。如果在读取时,其他事务正在对记录执行修改,则Oracle就会在回滚段或撤销段中去寻找对应的原来未经修改的记录(而且是在读取操作所在的事务开始之前存放于回滚段或撤销段的记录),这时读取操作也不会因为相应记录被更新而等待。

设置隔离级别使用 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL [READ UNCOMMITTED|READ COMMITTED|REPEATABLE READ|SERIALIZABLE]

下面是oracle 设置SERIALIZABLE隔离级别一个示例:

左面是事务T1,右面是事务T2,因为T2级别为SERIALIZABLE,所以即使事务T1在提交了数据之后,事务T2还是看不到T1提交的数据,幻想读和不可重复读都不允许了。

那如何能查看到T1新增的记录呢? 

上面T1和T2是并发执行,在T1执行insert的时候事务T2已经开始了,因为T2级别是SERIALIZABLE,所以T2所查询的数据集是T2事务开始前数据库的数据。

即事务T1在事务T2开始之后的insert和update操作的影响都不会影响事务T2。现在重新开启一个事务T3 就可以看到T1新增的记录了。

最后修改时间:2021-01-25 15:54:50
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