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MySQL事務及Spring隔離級別實現原理詳解

1、事務具有ACID特性

  • 原子性(atomicity):一個事務被事務不可分割的最小工作單元,要麼全部提交,要麼全部失敗回滾。
  • 一致性(consistency):資料庫總是從一致性狀態到另一個一致性狀態,它只包含成功事務提交的結果
  • 隔離型(isolation):事務所做的修改在最終提交一起,對其他事務是不可見的
  • 永續性(durability):一旦事務提交,則其所做的修改就會永久儲存到資料庫中。

2、事務的隔離級別

1)隔離級別的定義與問題

  • READ UNCOMMITTED(讀未提交):事務的修改,即使沒有提交,對其他事務也都是可見的。事務能夠讀取未提交的資料,這種情況稱為髒讀。
  • READ COMMITTED(讀已提交):事務讀取已提交的資料,大多數資料庫的預設隔離級別。當一個事務在執行過程中,資料被另外一個事務修改,造成本次事務前後讀取的資訊不一樣,這種情況稱為不可重複讀。
  • PEPEATABLE READ(可重複讀):這個級別是MySQL的預設隔離級別,它解決了髒讀的問題,同時也保證了同一個事務多次讀取同樣的記錄是一致的,但這個級別還是會出現幻讀的情況。幻讀是指當一個事務A讀取某一個範圍的資料時,另一個事務B在這個範圍插入行,A事務再次讀取這個範圍的資料時,會產生幻行。特別說明:InnoDB和XtraDB儲存引擎通過多版本併發控制(MVCC,Multiversion Concurrency Control)解決了幻讀問題,它使用間隙鎖(next-key locking)鎖定查詢涉及的行和索引中的間隙,防止幻影行的插入。
  • SERIALIZABLE(可序列化):這個事務是最高的隔離級別,它強制事務序列執行,避免了幻讀問題。簡單來說,SERIALIZABLE會在讀取的每一行資料上都加鎖,所以可能會導致大量的超時和鎖競爭

隔離級別 髒讀可能性 不可重複度可能性 幻讀可能性 加鎖讀
READ UNCONMITED Yes Yes Yes No
RED COMMITED No Yes Yes No
REPEATABLE READ No No Yes No
SERIALIZABLE No No No Yes

2)如果檢視修改和MySQL的隔離級別

show variables like 'tx_isolation';  # 檢視隔離級別,MySQL8以前
show variables like 'transaction_isolation'; # 檢視隔離級別,MySQL8

set global transaction_isolation='READ-COMMITTED'; // 設定隔離級別,閥域READ-UNCOMMITTED、READ-COMMITTED、REPEATABLE-READ、SERIALIZABLE

事務的隔離級別可以是Session層的,我們可以對不同的Session設定不同級別:

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;

3)Spring事務隔離級別

Spring事務預設使用資料庫的隔離級別,可以通過註解@Transactional中的isolation引數調整Session級的隔離級別。隔離級別是會話級別的,JDBC的java.sql.Connection介面支援隔離級別的設定。

MySQL事務及Spring隔離級別實現原理詳解

Spring在開啟事務時(DataSourceTransactionManager.doBegin),根據註解配置,對Connection的隔離級別進行設定:

MySQL事務及Spring隔離級別實現原理詳解

MySQL驅動com.mysql.cj.jdbc.ConnectionImpl執行SQL語句調整會話級的隔離級別

MySQL事務及Spring隔離級別實現原理詳解

3、死鎖

死鎖是指兩個或多個事務在同一資源上相互佔用,並請求鎖定對方佔用的資源,從而導致惡性迴圈。死鎖示例:

# 事務一
start transaction;
update account set money=10 where id=1;
update account set money=20 where id=2;
commit;

# 事務二
start transaction;
update account set money=10 where id=2;
update account set money=20 where id=1;
commit;

假設碰巧,事務一和事務二同時執行完第一個update語句,接著準備執行第二條update語句,卻發現記錄已被對方鎖定,然後2個事務都等待對方釋放資源,同時持有對方需要的鎖,這樣就會出現死迴圈。

為了避免死鎖問題,資料庫實現了各種死鎖檢測和死鎖超長機制,InnoDB處理死鎖的方式是:將持有最少行級排他鎖的事務進行回滾。

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