日期:2014-05-16  浏览次数:20382 次

数据库的隔离级别

数据库事务有严格的定义,它必须同时满足4个特性:原子性(Atomic)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性 (Durabiliy),简称为ACID。其中隔离性指在并发数据操作时,不同的事务拥有各自的数据空间,其操作不会对对方产生干扰。隔离允许事务行为独 立或隔离于其他并发运行的事务。通过控制隔离,每个事务在其行动时间里都像是修改数据库的惟一事务。一个事务与其他事务隔离的程度称为隔离级别。数据库规 定了多种事务隔离级别,不同隔离级别对应不同的干扰程度,隔离级别越高,数据一致性就越好,但并发性越弱。

一、隔离级别对数据访问的影响

ANSI/ISO SQL92标准定义了一些数据库操作的隔离级别。每种隔离级别指定当前事务执行时所不允许的交互作用类型, 即事务间是否相互隔离,或它们是否可以读取或更新被另一事务所使用的信息。较高隔离级别包括由较低级别所施加的限制。


通过以下数据库一致性现象,可以反映出隔离级别的效果。
●脏读(dirty read):当一个事务读取另一个事务尚未提交的修改时,产生脏读。
●非重复读(non-repeatable read):同一查询在同一事务中多次进行,由于其他提交事务所做的修改或删除,每次返回不同的结果集,此时发生非重复读。
●幻像读(phantom read):同一查询在同一事务中多次进行,由于其他提交事务所做的插入操作,每次返回不同的结果集,此时发生幻像读。
事务隔离级别对数据库一致性现象的解决情况,见表1。


下文将通过表格的形式,来具体说明各种隔离级别的作用。
create table T_sample
(id char(4)
?val int)
insert into T_sample values('1',100)
insert into T_sample values('2',200)
insert into T_sample values('3',300)


1.隔离级别 read uncommitted
级别read uncommitted(又称读取未提交内容)允许任务读取数据库中未提交的数据更改。也称为脏读,原因在于任务会显示以后被回退的结果。表2显示了一个执行脏读的select 查询。
如果T2在T1更新表后,尚未回退更改前查询该表,T2所计算的数量会减少100。事务T1中的update语句在T_sample上获取一个排它锁。但事务T2在查询T_sample前并不试图获取共享锁,因此它并没有被T1阻塞。反之亦然。

2.隔离级别 Read Committed
级别Read Committed(又称读取已提交内容)可防止脏读。该级别查询只读取已提交的数据更改。如果事务需要读取被另一未完成事务修改的数据,该事务将等待, 直到第一个事务完成(提交或回退)。在上面的例子中,T2事务在隔离级别1下的select语句将被T1事务update语句产生的排它锁阻塞,直到T1 结束释放锁后才能完成读取。

3.隔离级别Serializable
级别Serializable(可串行化)可防止幻像和非重复读。在非Serializable的级别下,如果一个事务读取了满足搜索条件的一组数据记录,而第二个事务修改了数据(通过 insert、delete 或 update 语句);如果第一个事务按相同的搜索条件重复读取,它将获得一组不同的数据记录,产生幻像读或非重复读。在表3中,在隔离级别Read Committed下运行的事务T6在第二个查询中发现了一个幻像行。
避免事务中的非重复读(在隔离级别Serializable的条件下),见表4。

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二、常用的数据库产品对隔离级别的定义

目前常用的数据库产品对于隔离的定义虽然有所不同,但基本遵循SQL92的标准。Sybase和Sqlserver都提供ANSI/SQL92标准中的4种隔离级别。Oracle提供了SQL92标准中的Read Committed和Serializable,同时提供了非SQL92标准的Read Only。Read Only是Serializable的子集。它们都避免了非重复读和幻像。区别是在Read Only中是只读;而在Serializable中可以进行DML操作。DB2提供了Repeat Read,Read Stability,Cursor Stability,Uncommit Read4种隔离级别。


RR:在此隔离级别下,DB2会锁住所有相关的纪录。在一个SQL语句执行期间,所有执行此语句扫描过的纪录都会被加上相应的锁。具体锁的类型还是由操作的类型来决定,如果是读取,则加共享锁;如果是更新,则加独占锁。

RS:此隔离级别的要求比RR隔离级别稍弱,在此隔离级别下会锁定所有符合条件的纪录。不论是读取,还是更新,如果SQL语句中包含查询条件, 则会对所有符合条件的纪录加相应的锁。如果没有条件语句,也就是对表中的所有记录进行处理,则会对所有的纪录加锁。

CS:此隔离级别仅锁住当前处理的纪录。
UR:此隔离级别下,如果是读取操作,不会出现任何的行级锁。对于非只读的操作,它的锁处理和CS相同。