面試被吊打系列 - 事務隔離級別
阿新 • • 發佈:2021-03-09
> 小張興沖沖去面試,結果被面試官吊打!
小張:面試官,你好。我是來參加面試的。
面試官:你好,小張。我看了你的簡歷,精通MySQL資料庫。那你肯定知道事務吧,你能說說**事務有哪些特性**嗎?
小張:一個事務有4個特性,即ACID。
* **原子性(Atomicity):** 事務開始後的所有操作,要麼全部成功要麼全部失敗。
* **一致性(Consistency):** 事務開始前後資料庫的完整性約束沒有被破壞,比如:A向B轉錢,不可能出現A扣了錢,B沒收到錢。
* **隔離性(Isolation)**:多個事務併發訪問時,事務之間是隔離的。
* **永續性(Durability)**:事務完成後,事務對資料庫的操作被儲存在了資料庫,不能回滾。
面試官:嗯,答的很對。**那你說說事務有哪幾種隔離級別呢?**
小張:事務隔離級別從高到低有四種隔離級別,分別是:序列化(SERIALIZABLE) 、可重複讀(REPEATABLE READ)、讀提交(READ COMMITTED)、讀未提交(READ UNCOMMITTED)。
面試官:嗯嗯,**那你能說說這四種隔離級別分別會造成什麼問題嗎?**
(小張竊喜,我就知道你要這麼問,還好我平時關注了 ‘ JAVA日知錄 ’ 的公眾號)
小張:好的,面試官。
如果資料庫採用**讀未提交(READ UNCOMMITTED)**這種隔離級別,會造成**髒讀**。事務還沒提交別人就能看到,這樣就不能保證你讀取到的資料是最終的資料,萬一別人把事務回滾了,那就出現了髒資料問題。
**讀提交(READ COMMITTED)**是指一個事務只能讀取到其他事務已經提交了的資料,這樣就不會出現髒讀的問題,但是它會帶來**不可重複讀**的問題。比如 A事務 將一個人的姓名從張三改成李四,B事務在A事務提交之前讀取到的是張三,但是在A事務提交之後就變成了李四。
**可重複讀(REPEATABLE READ)**:可重複讀是為了解決READ COMMITTED帶來的不可重複讀問題,指的是事務不會讀取到其他事務對已有資料的修改,即使資料已經提交了。也就是說事務開始讀取到的是什麼,在事務提交之前的任意時刻,這些資料都一樣。雖然解決了不可重複讀問題,但是他又會帶來**幻讀**的問題。比如A事務將張三修改成李四,B事務再插入一個名叫李四的使用者,此時事務A再查詢名叫李四的使用者會發現多了一條,出現了2個李四,這就是幻讀。
**序列化(SERIALIZABLE)**:解決了上面出現的所有問題,但是它效率最差,它將事務的執行變成順序執行了。
面試官:回答的不錯,那你知道**MySQL的預設隔離級別是什麼嗎**?
小張:Mysql預設的隔離級別是**REPEATABLE READ**,Oracle則採用的是**READ COMMITTED**。
面試官:**但是我們使用MySQL的時候並沒有出現幻讀啊,怎麼解決的?**
小張擦了擦汗,開始有點緊張了:額,InnoDB主要是利用鎖來解決幻讀問題的。
面試官:對,是採用了鎖,**那麼具體怎麼實現的呢?**
![image.png](https://img2020.cnblogs.com/blog/990993/202103/990993-20210309091011482-889751914.png)
小張:我...我突然有點事,我先回去了。
面試官:要了解InnoDB怎麼解決幻讀得先知道InnoDB有哪幾種鎖。
- Record Lock:單個行記錄上的鎖
- Gap Lock:間隙鎖,鎖定一個範圍,而非記錄本身,遵循左開右閉原則
- Next-Key Lock:結合Gap Lock和Record Lock,鎖定一個範圍,並且鎖定記錄本身。主要解決的問題是REPEATABLE READ隔離級別下的幻讀。
**注意,如果走唯一索引,那麼Next-Key Lock會降級為Record Lock,即僅鎖住索引本身,而不是範圍。也就是說Next-Key Lock前置條件為事務隔離級別為RR且查詢的索引走的非唯一索引、主鍵索引。**
下面我們通過具體的例子來模擬上面出現的幻讀問題:
```sql
CREATE TABLE T (id int ,name varchar(50),f_id int,PRIMARY KEY (id), KEY(f_id)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
insert into T SELECT 1,'張三',10;
insert into T SELECT 2,'李四',30;
```
InnoDB在資料庫中會為索引維護一套B+樹,用來快速定位行記錄。B+索引樹是有序的,所以會把這張表的索引分割成幾個區間。
![image.png](https://img2020.cnblogs.com/blog/990993/202103/990993-20210309091011786-964751592.png)
事務A執行如下語句,需要將張三修改成李四。
```sql
select * from t;
update t set name = '李四' where f_id = 10;
```
這時SQL語句走非唯一索引,因此使用 `Next-Key Lock`加鎖,不僅會給f_10=10的行加上行鎖,而且還會給這條記錄的兩邊新增上間隙鎖,即(-∞,10]、(10,30]這2個區間都加了間隙鎖。
![image.png](https://img2020.cnblogs.com/blog/990993/202103/990993-20210309091011956-956752125.png)
此時如果B事務要執行如下語句,都會報錯 `[Err] 1205 - Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction`
```sql
INSERT INTO T SELECT 3,'王五',10; -- 滿足行鎖,執行阻塞
INSERT INTO T SELECT 4,'趙六',8; -- 滿足間隙鎖,執行阻塞
INSERT INTO T SELECT 5,'孫七',18; -- 滿足間隙鎖,執行阻塞
```
不僅插入 f_id = 10 的記錄需要等待事務A提交,`f_id <10`、`10< f_id <30` 的記錄也無法完成,而大於等於30的記錄則不受影響,這足以解決幻讀問題了。
> 剛剛講的是f_id 是索引列的情況,那麼如果 f_id不是索引列會怎麼樣呢?
這時候資料庫會為整個表加上間隙鎖。所以,如果是沒有索引的話,不管 f_id 是否大於等於30,都要等待事務A提交才可以成功插入。
面試官:好了,各位看官朋友們,事務的隔離級別這個面試點你們清楚了嗎?希望你們的面試不會被這個問題難倒喲~
小張:學到了學到了,我下次再來。(趕緊回去把簡歷上的精通資料庫給刪掉。)
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