SQL 事务 2

1. 前言

在上一小节中，我们介绍了事务的概念和基本使用，探讨了事务的四大特性，本小节我们将更加深入的学习事务。

在实际的生产环境中，偶尔会遇到大量并发访问的情况；大量的并发会导致数据的竞争，从而引起一系列的并发问题。

本小节，我们将一起学习 SQL 的 4 种事务隔离机制，以及与之对应的 3 种并发异常。

本小节测试数据如下，请先在数据库中执行，本小节的所有操作若无特殊说明默认在 MySQL 中执行。

DROP TABLE IF EXISTS imooc_user;
CREATE TABLE imooc_user
(
  id int PRIMARY KEY,
  username varchar(20),
  age int
);
INSERT INTO imooc_user(id,username,age)
VALUES (1,'peter',18),(2,'pedro',24),(3,'jerry',22);

2. 并发异常

SQL 标准共定义了 3 种并发异常，这三种异常分别是脏读（Dirty Read）、不可重复读（Nnrepeatable Read）和幻读（Phantom Read）。

这 3 种异常比较抽象，我们直接以一个小例子来讲解。

2.1 脏读

某一天，小王正在访问数据库，开启了一个事务，且向 imooc_user 表中插入名为 tom 的用户，如下：

BEGIN;
INSERT INTO imooc_user(id,username,age) VALUES (4,'tom',27);

此时，小王还未提交事务，但小李却在此时访问了数据库，并且查询了 imooc_user 表，如下：

SELECT * FROM imooc_user;

小李看到了如下结果：

+----+----------+-----+
| id | username | age |
+----+----------+-----+
| 4  | tom      | 27  |
+----+----------+-----+

小王明明还没有提交事务，但小李却已经看到了小王操作的结果。试想一下，如果此时小王回滚了事务，那么对于小李来说，他就看到了错误的数据，我们称之为脏读。

流程图如下：

2.2 不可重复读

第二天，小王又在访问数据库了，他查看了 imooc_user 表中 id 为 1 的用户，如下：

SELECT * FROM imooc_user WHERE id = 1;

小王看到的结果是这样的：

+----+----------+-----+
| id | username | age |
+----+----------+-----+
| 1  | peter    | 18  |
+----+----------+-----+

此时，小李也来访问数据库，他开启了一个事务，并且修改了 id 为 1 的用户，如下：

BEGIN;
UPDATE imooc_user SET age = 100 WHERE id = 1;

这个时候，小王又查看了一次 id 为 1 的用户。

SELECT * FROM imooc_user WHERE id = 1;

但是他看到的结果却是这样的：

+----+----------+-----+
| id | username | age |
+----+----------+-----+
| 1  | peter    | 100 |
+----+----------+-----+

小王发现自己两次查询的数据不一样，可是小李的事务还未提交。像小王这样，两次查询结果不同的情况，我们称之为不可重复读。

流程图如下：

2.3 幻读

第三天，小王开始了一个事务，并向 imooc_user 表中插入了一个名为 mary 的用户，如下：

BEGIN;
INSERT INTO imooc_user(id,username,age) VALUES (5,'mary',17);

此时，搞事的小李也来访问数据库，小李查询了一下 imooc_user 表，如下：

SELECT * FROM imooc_user;

小李看到了如下结果：

+----+----------+-----+
| id | username | age |
+----+----------+-----+
| 1  | peter    | 100 |
| 2  | pedro    | 24  |
| 3  | jerry    | 22  |
| 4  | tom      | 27  |
| 5  | mary     | 17  |
+----+----------+-----+

小李此时已经看到了新增的用户 mary 了，但是小王后悔了，他不想创建 mary 了，于是小王回滚了事务：

ROLLBACK;

但小李却看到了 mary，他一度以为自己出现了幻觉，我们把这种情况称之为幻读。

流程图如下：

我们总结一下这三种异常的特点：

脏读：读到了其它事务还未提交的数据；
不可重复读：两次读到了同一数据的不同结果；
幻读：读到了其它事务新增但未提交的数据，而且新增数据并未成功。

3. 隔离级别

介绍了常见的 3 种并发异常后，我们再来介绍 4 种隔离机制。

SQL 事务的四种隔离机制主要是为了解决上述的三种并发异常，它们之间的关系如下表所示：

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
读未提交（READ UNCOMMITTED ）	允许	允许	允许
读已提交（READ COMMITTED）	禁止	允许	允许
可重复读（REPEATABLE READ）	禁止	禁止	允许
可串行化（SERIALIZABLE）	禁止	禁止	禁止

上面的隔离级别由上往下，级别依次会提高，但消耗的性能也会依次提高。我们总结一下四种隔离级别：

读未提交：允许读未提交数据，可能会发生脏读、不可重复读和幻读异常；
读已提交：只能读已经提交的数据，避免了脏读，但可能会出现不可重复读和幻读；
可重复读：即能保证在一个事务中多次读取，数据一致，但可能会出现幻读；
可串行化：最高的隔离级别，串行的执行事务，可以避免 3 种异常，但性能耗损最高。

提示： SQL Server 和 Oracle 的默认隔离级别是读已提交，而 MySQL 的默认隔离级别是可重复读。

鱼和熊掌不可而得兼！因此 SQL 提供了 4 种事务隔离级别，在数据吞吐能力和数据安全中，你需要作出相应的选择。

通过如下语句你可以设置事务隔离级别：

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL [level];

其中 level 表示隔离级别，如：READ UNCOMMITTED。

4. 小结

事务隔离级别以及并发异常是数据库面试中的重点，请熟练掌握并总结。
在实际开发中，事务的使用十分频繁，当然你不会手写这些 SQL 语句，会有相应的框架来帮你处理，但你仍然需要弄懂它们的原理，当出现问题时，你才可以迅速解决。