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[游戏开发]数据库事务隔离级别举例详解（续）

文章目录

一、准备工作

在MySQL8中，实际运行一些并发的事务，看四个隔离级别中脏读、不可重复读和幻读的影响。
在上一篇数据库事务隔离级别举例详解中涉及的事务A和事务B，分别对应Navicat的2个会话窗口。
测试每一种隔离级别前，应该在2个会话中，先一起设置好一样的隔离级别，如下，

-- 查看默认的自动提交
SHOW VARIABLES LIKE 'autocommit';
-- 查看默认存储引擎
SHOW VARIABLES LIKE '%engine%';
-- 查看MySQL版本
SELECT VERSION();
-- 查看默认的事务隔离级别(mysql8以下)
SELECT @@tx_isolation;
SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'tx_isolation';
-- 查看默认的事务隔离级别(mysql8)
SELECT @@transaction_isolation;
SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';

-- 设置当前会话的自动提交
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

实例中涉及到的建薪资明细表和插薪资项数据相关的sql脚本需要提前执行，如下，

CREATE TABLE `pay_sheet` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `item_name` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `salary` decimal(10,2) unsigned DEFAULT NULL,
  `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci;

INSERT INTO `pay_sheet`(`item_name`, `salary`, `name`) VALUES ('默认薪资项', 1000.00, 'Jay');

二、测试

2.1、读未提交

2.1.1、脏读

  • 事务A会话：
-- 读未提交的脏读
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

-- 事务A在事务B提交前查看
BEGIN; -- step1
SELECT salary FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step4
SELECT salary FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step6
COMMIT;
ROLLBACK;
  • 事务B会话：
-- 读未提交的脏读
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

-- 事务B修改
BEGIN; -- step2
UPDATE pay_sheet SET salary = '2000' WHERE NAME = 'Jay'; -- step3
COMMIT;
ROLLBACK; -- step5

按照上面对sql标注的step次序，依次执行对应行，

  1. 事务A的step4读出salary=2000；
  2. 接着事务B的step5回滚；
  3. 然后事务A的step6又读出salary=1000。

之前step4读到的2000就是脏读。

2.1.2、不可重复读

  • 事务A会话：
-- 读未提交的不可重复读
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

-- 事务A在事务B修改前后查看
BEGIN; -- step1
SELECT salary FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step3
SELECT salary FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step5
COMMIT;
ROLLBACK;
  • 事务B会话：
-- 读未提交的不可重复读
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

-- 事务B修改
BEGIN; -- step2
UPDATE pay_sheet SET salary = '2000' WHERE NAME = 'Jay'; -- step4
COMMIT;
ROLLBACK; -- step6

按照上面对sql标注的step次序，依次执行对应行，

  1. 事务A（在事务B修改前）的step3读出salary=1000；
  2. 接着事务B的step4修改salary为2000；
  3. 然后事务A（在事务B修改后）的step5读出salary=2000。

事务A在事务B修改前后的step3和step5读不一致就是不可重复读。

2.1.3、幻读

  • 事务A会话：
-- 读未提交的幻读
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

-- 事务A在事务B新增前后查看
BEGIN; -- step1
SELECT SUM(salary) FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step3
SELECT SUM(salary) FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step5
COMMIT;
ROLLBACK;
  • 事务B会话：
-- 读未提交的幻读
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

-- 事务B新增
BEGIN; -- step2
INSERT INTO `pay_sheet`(`item_name`, `salary`, `name`) VALUES ('额外薪资项', 500.00, 'Jay'); -- step4
COMMIT;
ROLLBACK; --step6

按照上面对sql标注的step次序，依次执行对应行，

  1. 事务A（在事务B新增前）的step3读出sum(salary)=1000；
  2. 接着事务B的step4新增了额外的薪资项salary为500；
  3. 然后事务A（在事务B新增后）的step5读出sum(salary)=1500。

事务A在事务B新增前后的step3和step5读的总薪资不一致就是幻读。

2.2、读已提交

2.2.1、不可重复读

  • 事务A会话：
-- 读已提交的不可重复读
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

-- 事务A在事务B修改前后查看
BEGIN; -- step1
SELECT salary FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step3
SELECT salary FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step6
COMMIT;
ROLLBACK;
  • 事务B会话：
-- 读已提交的不可重复读
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

-- 事务B修改
BEGIN; -- step2
UPDATE pay_sheet SET salary = '2000' WHERE NAME = 'Jay'; -- step4
COMMIT; -- step5
ROLLBACK;

按照上面对sql标注的step次序，依次执行对应行，

  1. 事务A（在事务B修改前）的step3读出salary=1000；
  2. 接着事务B的step4修改salary为2000，且step5手动提交；
  3. 然后事务A（在事务B修改后）的step6读出salary=2000。

事务A在事务B修改前后的step3和step6读不一致就是不可重复读。

2.2.2、幻读

  • 事务A会话：
-- 读已提交的幻读
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

-- 事务A在事务B新增前后查看
BEGIN; -- step1
SELECT SUM(salary) FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step3
SELECT SUM(salary) FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step6
COMMIT;
ROLLBACK;
  • 事务B会话：
-- 读已提交的幻读
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

-- 事务B新增
BEGIN; -- step2
INSERT INTO `pay_sheet` (`item_name`, `salary`, `name`) VALUES ('额外薪资项', 500.00, 'Jay'); -- step4
COMMIT; -- step5
ROLLBACK;

按照上面对sql标注的step次序，依次执行对应行，

  1. 事务A（在事务B新增前）的step3读出sum(salary)=1000；
  2. 接着事务B的step4新增了额外的薪资项salary为500，且step5手动提交；
  3. 然后事务A（在事务B新增后）的step6读出sum(salary)=1500。

事务A在事务B新增前后的step3和step6读的总薪资不一致就是幻读。

2.3、可重复读

2.3.1、幻读

  • 事务A会话：
-- 可重复读的幻读
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

-- 事务A在事务B新增前后查看
BEGIN; -- step1
SELECT SUM(salary) FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step3
SELECT SUM(salary) FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step6
COMMIT;
ROLLBACK;
  • 事务B会话：
-- 可重复读的幻读
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

-- 事务B新增
BEGIN; -- step2
INSERT INTO `pay_sheet` (`item_name`, `salary`, `name`) VALUES ('额外薪资项', 500.00, 'Jay'); -- step4
COMMIT; -- step5
ROLLBACK;

按照上面对sql标注的step次序，依次执行对应行，

  1. 事务A（在事务B新增前）的step3读出sum(salary)=1000；
  2. 接着事务B的step4新增了额外的薪资项salary为500，且step5手动提交；
  3. 然后事务A（在事务B新增后）的step6读出sum(salary)=1500。

事务A在事务B新增前后的step3和step6读的总薪资不一致就是幻读。

2.4、串行化

串行化隔离级别中，通过互斥锁避免了脏读、不可重复读和幻读。
若事务A和事务B同时读相同的数据行不会加锁互斥；若不是读读，而是读写、写读、写写时，后面操作的事务只能等待前一个事务提交后（释放锁），才会继续（获取到锁）自动执行。
测试串行化之前，可以在pay_sheet表中，加个不相关的记录做对比，如下，

INSERT INTO `pay_sheet`(`item_name`, `salary`, `name`) VALUES ('默认薪资项', 8000.00, 'Tony');

这样表中就有了两行数据。

2.4.1、读写互斥

  • 事务A会话：
-- 串行化的读写互斥
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

-- 事务A先查看一些行数据
BEGIN; -- step1
SELECT salary FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step3
COMMIT; -- step5
ROLLBACK;
  • 事务B会话：
-- 串行化的读写互斥
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

-- 事务B尝试修改事务A刚刚读的数据
BEGIN; -- step2
SELECT salary FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Tony'; -- step4
UPDATE pay_sheet SET salary = '2000' WHERE NAME = 'Jay'; -- step4
COMMIT;
ROLLBACK;

按照上面对sql标注的step次序，依次执行对应行，

  1. 事务A的step3读出Jay的salary=1000（此时Jay这一行记录就被锁住了）；
  2. 接着事务B的step4先尝试读取Tony这一行，成功（Tony这一行没有被锁）；
  3. 但是事务B的step4也尝试修改Jay的salary为2000，发现会话阻塞（一直在等待释放Jay这一行记录的锁）；
  4. 然后事务A的step5提交或回滚，与此同时事务B可以自动修改Jay的salary（获取到了锁）。

如果事务A一直不释放，事务B的会话报错锁等待超时：
Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction, Time: 51.563000s
锁等待超时

2.4.2、写读互斥

  • 事务A会话：
-- 串行化的写读互斥
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

-- 事务A尝试修改事务B刚刚修改的数据
BEGIN; -- step1
SELECT salary FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step4
COMMIT;
ROLLBACK;
  • 事务B会话：
-- 串行化的写读互斥
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

-- 事务B先查看一些行数据
BEGIN; -- step2
UPDATE pay_sheet SET salary = '2000' WHERE NAME = 'Jay'; -- step3
COMMIT;
ROLLBACK; -- step5

就相当于把上面读写互斥的顺序反过来，

  1. 事务B的step3修改Jay的salary为2000（此时Jay这一行记录就被锁住了）；
  2. 接着事务A的step4也尝试读取Jay的salary，发现会话阻塞（一直在等待释放Jay这一行记录的锁）；
  3. 然后事务B的step5提交或回滚，与此同时事务A才自动查询到Jay的salary（获取到了锁）。

2.4.3、写写互斥

  • 事务A会话：
-- 串行化的写写互斥
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

-- 事务A再尝试修改事务B刚刚修改的数据
BEGIN; -- step1
UPDATE pay_sheet SET salary = '3000' WHERE NAME = 'Jay'; -- step4
COMMIT;
ROLLBACK;
  • 事务B会话：
-- 串行化的写写互斥
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

-- 事务B先修改一些行数据
BEGIN; -- step2
UPDATE pay_sheet SET salary = '2000' WHERE NAME = 'Jay'; -- step3
COMMIT;
ROLLBACK; -- step5
  1. 事务B的step3先修改Jay的salary为2000（此时Jay这一行记录就被锁住了）；
  2. 接着事务A的step4也尝试修改Jay的salary为3000，发现会话阻塞（一直在等待释放Jay这一行记录的锁）；
  3. 然后事务B的step5提交或回滚，与此同时事务A才可以自动修改Jay的salary为3000（获取到了锁）。

2.4.4、读读不互斥

  • 事务A会话：
-- 串行化的读读不互斥
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

-- 事务A先查看Jay的这一行数据
BEGIN; -- step1
SELECT salary FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step3
COMMIT;
ROLLBACK; -- step5
  • 事务B会话：
-- 串行化的读读不互斥
SHOW SESSION VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

-- 事务B也尝试查看Jay的这一行数据
BEGIN; -- step2
SELECT salary FROM pay_sheet WHERE NAME = 'Jay'; -- step4
COMMIT;
ROLLBACK;

事务A和事务B的读都不阻塞。
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