数据库隔离级别

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。

 

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。