Yhzhtk's Blog

数据库的并发操作时，很可能会出现不一致的问题，包括丢失的修改，读脏数据，不可重复读，幻影读等，这些可以通过最原始的共享锁和排他锁解决，但是使用锁复杂繁琐，便产生了隔离级别，针对具体的业务流程使用不同的隔离级别，从而解决并发不一致的问题。

并发不一致问题

多个对象同时进行数据库操作时，由于先后顺序、读写操作、读写内容的各种组合，可能会出现丢失的修改、读脏数据、不可重复读、幻影读四种不一致的情况。以下描述中A、B表示两个线程中的操作对象：

• 丢失的修改：A、B读完后，都修改后写入。那么最终的结果是后一个修改的，而前一个修改被覆盖丢失了。
• 读脏数据：A读取到了B未提交的数据，当B回滚撤销时，A读到的数据就是错误的脏数据了。
• 不可重复读：A读数据后，B对数据进行了修改，A再读取时，就发现数据不一致了。
• 幻影读：A读取数据后，B又新增了一条记录，A再读时，发现多了一条，好像出现了幻觉一样。

锁机制

最原始的解决并发不一致的办法就是“加锁”，“锁”有两种:

• 共享锁(Exclusive locks 简称X锁)：所有对象都可以读取，但是都不能修改，只有在没有任何一个拥有该锁时，才能修改，可同时有多个对象加该锁。
• 排他锁(Share locks 简称S锁)：加排他锁后，仅有拥有该锁的对象可以读取后修改，其他对象都不可以读取和修改，同一时间只能有一个对象加该锁。

封锁协议

在运用X锁和S锁这两种基本封锁，对数据对象加锁时，还需要约定一些规则，例如应何时申请X锁或S锁、持锁时间、何时释放等。我们称这些规则为封锁协议(Locking Protocol)。

• 一级封锁协议 ：事务T在修改数据R之前必须先对其加X锁，直到事务结束后释放。事务结束包括正常结束（COMMIT）和非正常结束（ROLLBACK）。1级封锁协议可防止丢失修改，并保证事务T是可恢复的。在1级封锁协议中，如果仅仅是读数据不对其进行修改，是不需要加锁的，所以它不能保证可重复读和不读”脏”数据。
• 二级封锁协议是：一级封锁协议再加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，读完后释放。2级封锁协议除防止了丢失修改，还可进一步防止读”脏”数据。
• 三级封锁协议是：一级封锁协议再加上事务T在读取数据R之前必须先对其加S锁，直到事务结束后才释放。3级封锁协议除防止了丢失修改和不读’脏’数据外，还进一步防止了不可重复读。

隔离级别

在开发中控制如何加锁以及加锁、解锁的时机显然是很困难的事情，需要考虑繁琐的过程，花费过多时间。绝大多数数据库以及开发工具都提供了事务隔离级别，让用户以一种更轻松的方式处理并发一致性问题 。隔离级别主要有以下四种：

• ReadUnCommitted：无锁
• ReadCommitted：使用二级封锁协议。在读取加共享锁时，不允许其他事务操作该数据，只能读取，修改时加排它，其他事务无权修改，所以防止读脏数据。但是在修改之前其他事务也可以读取，在修改完后，其他事务就会出现不可重复读的情况。
• RepeatableRead：使用三级封锁协议。读取时候不允许其他事务修改该数据，不管数据在事务过程中读取多少次，数据都是一致的，避免了不可重复读问题。与ReadCommitted的区别是释放读锁的时机不一样。
• Serializable：采用范围锁RangeS 机制，参见 范围锁

隔离级别和各个并发问题的出现情况汇总表：

开发注意

在使用不同级别的隔离模式时，我们也应当注意以下一些问题 ：

• 一般情况下ReadCommitted隔离级别就足够了。过高的隔离级别将会锁定过多的资源，影响数据的共享效率。
• 你所选择的隔离级别依赖于你的系统和商务逻辑。
• 尽量避免直接使用锁，除非在万不得已的情况下。
• 我们可以通过控制WHERE短语中的字段实现不同的更新策略，防止出现丢失的修改问题 。但不必要的更新策略可能造成SQL命令执行效率低下。所以要慎用时间戳和过多的保护字段作为更新依据。

• http://xiajs.iteye.com/blog/871441
• http://www.cnblogs.com/kinghuhua/archive/2011/08/17/2142902.html
• http://software.it168.com/manual/sqlserver/ac_8_con_7a_0n6v.htm