Was sind die Isolationsstufen für Datenbanktransaktionen?

Datenbanktransaktionsisolationsstufen: 1. Nicht festgeschrieben lesen (nicht festgeschrieben lesen); 3. Wiederholbar lesen (wiederholbar lesen);

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows7-System, MySQL8-Version, Dell G3-Computer.

Bei Datenbankoperationen ist eine Transaktion (Transaktion) eine unteilbare Arbeitseinheit, die aus einer oder mehreren SQL-Anweisungen besteht, die die Datenbank betreiben. Diese Operationen werden entweder abgeschlossen oder abgebrochen.

Datenbanktransaktionsisolationsstufe

In tatsächlichen Anwendungen müssen mehrere Benutzer auf die Daten in der Datenbank zugreifen. Wenn mehrere Benutzer gleichzeitig dieselben Daten bearbeiten, kann es zu einer gewissen Transaktionsgleichzeit kommen wie folgt.

1) Dirty Read

bedeutet, dass eine Transaktion nicht festgeschriebene Daten von einer anderen Transaktion liest.

2) Nicht wiederholbares Lesen

bedeutet, dass eine Transaktion dieselbe Datenzeile zweimal liest, die Ergebnisse jedoch unterschiedlich sind.

3) Virtuelles Lesen/Phantomlesen

bezieht sich auf eine Transaktion, die zwei Abfragen ausführt, das Ergebnis der zweiten Abfrage jedoch Daten enthält, die in der ersten Abfrage nicht enthalten waren.

4) Verlorene Aktualisierung

bedeutet, dass zwei Transaktionen gleichzeitig eine Datenzeile aktualisieren und die übermittelte (oder widerrufene) Transaktion später die von der vorherigen Transaktion übermittelten Daten überschreibt.

Verlorene Updates können in zwei Kategorien unterteilt werden, nämlich die erste Art verlorener Updates und die zweite Art verlorener Updates.

• Die erste Art der verlorenen Aktualisierung bezieht sich darauf, dass zwei Transaktionen gleichzeitig dieselben Daten verarbeiten. Wenn die erste Transaktion widerrufen wird, werden die aktualisierten Daten der zweiten übermittelten Transaktion überschrieben und die zweite Transaktion verursacht Daten gehen verloren.

• Die zweite Art der verlorenen Aktualisierung bedeutet, dass, wenn zwei Transaktionen gleichzeitig mit denselben Daten arbeiten, die Änderungsergebnisse der zweiten Transaktion und der zweiten Transaktion überschrieben werden, nachdem die erste Transaktion die Änderungsergebnisse erfolgreich übermittelt hat Eine Transaktion verursachte Datenverlust.

Um die oben genannten Transaktionsparallelitätsprobleme zu vermeiden, sind in der Standard-SQL-Spezifikation vier Transaktionsisolationsstufen definiert. Verschiedene Isolationsstufen behandeln Transaktionen unterschiedlich. Die Isolationsstufen dieser vier Transaktionen sind wie folgt.

1) Nicht festgeschrieben lesen

Während der Ausführung einer Transaktion kann auf neu eingefügte Daten, die nicht von anderen Transaktionen festgeschrieben wurden, und auf nicht festgeschriebene geänderte Daten zugegriffen werden. Wenn eine Transaktion mit dem Schreiben von Daten begonnen hat, darf eine andere Transaktion nicht gleichzeitig schreiben, aber andere Transaktionen dürfen diese Datenzeile lesen. Diese Isolationsstufe verhindert verlorene Updates.

2) Read Committed

Während der Ausführung einer Transaktion kann sowohl auf neu eingefügte Daten zugegriffen werden, die von anderen Transaktionen erfolgreich übermittelt wurden, als auch auf erfolgreich geänderte Daten. Die Transaktion, die die Daten liest, ermöglicht es anderen Transaktionen, weiterhin auf die Datenzeile zuzugreifen, aber die nicht festgeschriebene Schreibtransaktion verhindert, dass andere Transaktionen auf die Zeile zugreifen. Diese Isolationsstufe verhindert effektiv Dirty Reads.

3) Wiederholbares Lesen

Während der Ausführung einer Transaktion kann auf neu eingefügte Daten zugegriffen werden, die von anderen Transaktionen erfolgreich übermittelt wurden, es kann jedoch nicht auf erfolgreich geänderte Daten zugegriffen werden. Transaktionen, die Daten lesen, deaktivieren Schreibtransaktionen (lassen jedoch Lesetransaktionen zu), und Schreibtransaktionen deaktivieren alle anderen Transaktionen. Diese Isolationsstufe verhindert effektiv nicht wiederholbare Lesevorgänge und fehlerhafte Lesevorgänge.

4) Serialisierbar

sorgt für eine strikte Transaktionsisolierung. Es erfordert, dass Transaktionen seriell ausgeführt werden, und Transaktionen können nur nacheinander und nicht gleichzeitig ausgeführt werden. Diese Isolationsstufe verhindert wirksam fehlerhafte Lesevorgänge, nicht wiederholbare Lesevorgänge und Phantom-Lesevorgänge. Dieses Niveau kann jedoch zu einer großen Anzahl von Zeitüberschreitungen und Sperrkonkurrenz führen und wird in praktischen Anwendungen selten verwendet.

Im Allgemeinen gilt: Je höher die Isolationsstufe einer Transaktion, desto besser kann sie die Integrität und Konsistenz der Datenbank gewährleisten. Relativ gesehen gilt jedoch: Je höher die Isolationsstufe, desto größer sind die Auswirkungen auf die Parallelitätsleistung. Daher ist die Isolationsstufe der Datenbank normalerweise auf „Read Committed“ eingestellt. Dies bedeutet, dass festgeschriebene Daten gelesen werden, wodurch schmutzige Lesevorgänge verhindert und eine bessere Parallelitätsleistung bereitgestellt werden können. Obwohl diese Isolationsstufe zu Parallelitätsproblemen wie nicht wiederholbaren Lesevorgängen, Phantom-Lesevorgängen und verlorenen Aktualisierungen vom Typ 2 führen kann, können diese durch die Verwendung pessimistischer und optimistischer Sperren in der Anwendung kontrolliert werden.

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