事務隔離級別—— SERIALIZABLE（序列化）

本文轉載自查看原文 2019-11-18 16:11 322 MySQL/ JDBC

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首先，我們先設置MySQL事務隔離級別為SERIALIZABLE

在my.ini配置文件最后加上如下配置

#可選參數有：READ-UNCOMMITTED, READ-COMMITTED, REPEATABLE-READ, SERIALIZABLE.
[mysqld]
transaction-isolation = SERIALIZABLE

重啟MySQL服務

1、臟讀

提出問題
例如：已知有兩個事務A和B, B讀取了已經被A更新但還沒有被提交的數據，之后，A回滾事務，B讀取的數據就是臟數據。
場景：
Tom的賬戶money=0，公司發工資把5000元打到Tom的賬戶上，Tom的money=money+5000元，但是該事務並未提交，而Tom正好去查看賬戶，發現工資已經到賬，賬戶money=5000元，非常高興，可是不幸的是，公司發現發給Tom的工資金額不對，應該是2000元，於是迅速回滾了事務，修改金額后，將事務提交，Tom再次查看賬戶時發現賬戶money=2000元，Tom空歡喜一場，從此郁郁寡歡，走上了不歸路……
當我們設置事務隔離級別為SERIALIZABLE（序列化）時事務流程如下：

事務A（代表公司）	事務B（代表Tom）
read（money）；
money=money+5000；
write（money）
	read（money）；（操作未成功！）
…
rollback；（money=0）
money=money+2000
submit ；
	read（money）；（操作成功）

分析：上述情況即為臟讀，兩個並發的事務：“事務A：公司給Tom發工資”、“事務B：Tom查詢工資賬戶”，事務隔離級別為SERIALIZABLE（序列化）時事務B只能在事務A提交后執行。
實驗
我們在java代碼中觀察這種情況：

public class Boss {//公司給Tom發工資

    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        Statement statement = null;
        try {
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test";
            connection = DriverManager.getConnection(url, "root", "root");
            connection.setAutoCommit(false);
            statement = connection.createStatement();
            String sql = "update account set money=money+5000 where card_id='6226090219290000'";
            statement.executeUpdate(sql);
            Thread.sleep(10000);//10秒后發現工資發錯了
            connection.rollback();
            sql = "update account set money=money+2000 where card_id='6226090219290000'";
            statement.executeUpdate(sql);
            connection.commit();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //釋放資源
        }
    }
}
public class Employee {//Tom查詢余額

    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        Statement statement = null;
        ResultSet resultSet = null;
        try {
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test";
            connection = DriverManager.getConnection(url, "root", "root");
            statement = connection.createStatement();
            String sql = "select balance from account where card_id='6226090219290000'";
            resultSet = statement.executeQuery(sql);
            if(resultSet.next()) {
                System.out.println(resultSet.getDouble("balance"));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //釋放資源
        }
    }
}

在執行Boss中main方法后立即執行Employee中的main方法得：
在這里插入圖片描述
在執行Boss中main方法后等待10秒，執行Employee中的main方法得：

得出結論
事務隔離級別為SERIALIZABLE（序列化）時不會出現“臟讀”

2、不可重復讀

提出問題
場景：Tom拿着工資卡去消費，酒足飯飽后在收銀台買單，服務員告訴他本次消費1000元，Tom將銀行卡給服務員，服務員將銀行卡插入POS機，POS機讀到卡里余額為3000元，就在Tom磨磨蹭蹭輸入密碼時，他老婆以迅雷不及掩耳盜鈴之勢把Tom工資卡的3000元轉到自己賬戶並提交了事務，當Tom輸完密碼並點擊“確認”按鈕后，POS機檢查到Tom的工資卡已經沒有錢，扣款失敗，Tom十分納悶，明明卡里有錢，於是懷疑POS有鬼，和收銀小姐姐大打出手，300回合之后終因傷勢過重而與世長辭，Tom老婆痛不欲生，郁郁寡歡，從此走上了不歸路…
當我們設置事務隔離級別為SERIALIZABLE（序列化）時事務流程如下：

事務A（代表POS機）	事務B（代表老婆）
read（money）；
輸入密碼	read（money）；（操作未成功！等待）
read（money）；
submit ；消費成功！
…	read（money）；（money變為2000）
…	money=money-2000；（轉賬）
…	write（money）；submit ；

分析：上述情況即為不可重復讀，兩個並發的事務，“事務A：POS機扣款”、“事務B：Tom的老婆網上轉賬”，事務A事先讀取了數據，事務B也要讀取數據，但是在事務隔離級別為SERIALIZABLE（序列化）的情況下，讀取失敗，事務A提交后事務B才可進行。
實驗
我們在java代碼中觀察這種情況：

public class Machine {//POS機扣款

    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        Statement statement = null;
        ResultSet resultSet = null;
        try {
            double sum=1000;//消費金額
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test";
            connection = DriverManager.getConnection(url, "root", "root");
            connection.setAutoCommit(false);
            statement = connection.createStatement();
            String sql = "select money from account where card_id='6226090219290000'";
            resultSet = statement.executeQuery(sql);
            if(resultSet.next()) {
                System.out.println("余額："+resultSet.getDouble("money"));
            }
            
            System.out.println("請輸入支付密碼：");
            Thread.sleep(10000);//10秒后密碼輸入成功
            
            resultSet = statement.executeQuery(sql);
            if(resultSet.next()) {
                double money = resultSet.getDouble("money");
                System.out.println("余額："+money);
                if(money<sum) {
                    System.out.println("余額不足，扣款失敗！");
                    return;
                }
            }
            
            sql = "update account set money=money-"+sum+" where card_id='6226090219290000'";
            statement.executeUpdate(sql);
            connection.commit();
            System.out.println("扣款成功！");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //釋放資源
        }
    }
}
public class Wife {//Tom的老婆網上轉賬

    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        Statement statement = null;
        try {
            double money=3000;//轉賬金額
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test";
            connection = DriverManager.getConnection(url, "root", "root");
            connection.setAutoCommit(false);
            statement = connection.createStatement();
            String sql = "update account set money=money-"+money+" where card_id='6226090219290000'";
            statement.executeUpdate(sql);
            sql = "update account set money=money+"+money+" where card_id='6226090219299999'";
            statement.executeUpdate(sql);
            connection.commit();
            System.out.println("轉賬成功");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //釋放資源
        }
    }
}

在執行Machine中main方法后立即執行Wife中的main方法得：

com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.MySQLTransactionRollbackException: Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction
    at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(Unknown Source)
    at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance(Unknown Source)
    at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Unknown Source)
    at com.mysql.jdbc.Util.handleNewInstance(Util.java:406)
    at com.mysql.jdbc.Util.getInstance(Util.java:381)
    at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:1045)
    at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:956)
    at com.mysql.jdbc.MysqlIO.checkErrorPacket(MysqlIO.java:3558)
    at com.mysql.jdbc.MysqlIO.checkErrorPacket(MysqlIO.java:3490)
    at com.mysql.jdbc.MysqlIO.sendCommand(MysqlIO.java:1959)
    at com.mysql.jdbc.MysqlIO.sqlQueryDirect(MysqlIO.java:2109)
    at com.mysql.jdbc.ConnectionImpl.execSQL(ConnectionImpl.java:2637)
    at com.mysql.jdbc.StatementImpl.executeUpdate(StatementImpl.java:1647)
    at com.mysql.jdbc.StatementImpl.executeUpdate(StatementImpl.java:1566)
    at Wife.main(Wife.java:16)

控制台報錯

等待10秒后Machine中main方法在控制台中沒有執行結果，我們直接打開數據庫表：
在這里插入圖片描述
轉賬操作未成功！
得出結論
事務隔離級別為SERIALIZABLE（序列化）時不允許其他事務與正在執行事務並發執行，不會出現“不可重復讀”。

3、幻讀

幻讀(Phantom Read): 已知有兩個事務A和B，A從一個表中讀取了數據，然后B在該表中插入了一些新數據，導致A再次讀取同一個表, 就會多出幾行。
提出問題
場景：Tom的老婆工作在銀行部門，她時常通過銀行內部系統查看Tom的工資卡消費記錄。2019年5月的某一天，她查詢到Tom當月工資卡的總消費額為80元，Tom的老婆非常吃驚，心想“老公真是太節儉了，嫁給他真好！”，而Tom此時正好在外面胡吃海塞后在收銀台買單，消費1000元，即新增了一條1000元的消費記錄並提交了事務，沉浸在幸福中的老婆查詢了Tom當月工資卡消費明細一探究竟，可查出的結果竟然發現有一筆1000元的消費，Tom的老婆瞬間怒氣沖天，外賣訂購了一個大號的榴蓮，傍晚降臨，Tom生活在了水深火熱之中，只感到膝蓋針扎的痛…
當我們設置事務隔離級別為SERIALIZABLE（序列化）時事務流程如下：

事務A（代表老婆）	事務B（代表Tom消費）
read（消費記錄）；
消費金額80元	read（money）；（操作未成功！等待）
read（消費記錄）；submit；
消費金額80元	read（money）；（操作成功！）
…	money=money-1000；（消費）
…	write（money）；submit ；

分析：上述情況並沒有出現場景中的幻讀，在事務隔離級別為SERIALIZABLE（序列化）的情況下，事務A提交后事務B才可進行。。
實驗
我們在java代碼中觀察這種情況：

public class Bank {//老婆查看消費記錄

    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        Statement statement = null;
        ResultSet resultSet = null;
        try {
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test";
            connection = DriverManager.getConnection(url, "root", "root");
            connection.setAutoCommit(false);
            statement = connection.createStatement();
            String sql = "select sum(amount) total from record where card_id='6226090219290000' and date_format(create_time,'%Y-%m')='2019-05'";
            resultSet = statement.executeQuery(sql);
            if(resultSet.next()) {
                System.out.println("總額："+resultSet.getDouble("total"));
            }

            Thread.sleep(10000);//30秒后查詢2019年5月消費明細
            
            sql="select amount from record where card_id='6226090219290000' and date_format(create_time,'%Y-%m')='2019-05'";
            resultSet = statement.executeQuery(sql);
            System.out.println("消費明細：");
            while(resultSet.next()) {
                double amount = resultSet.getDouble("amount");
                System.out.println(amount);
            }
            connection.commit();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //釋放資源
        }
    }
}
public class Husband {//Tom消費1000元

    public static void main(String[] args) {
        Connection connection = null;
        Statement statement = null;
        try {
            double sum=1000;//消費金額
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            String url = "jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test";
            connection = DriverManager.getConnection(url, "root", "root");
            connection.setAutoCommit(false);
            statement = connection.createStatement();
            String sql = "update account set money=money-"+sum+" where card_id='6226090219290000'";
            statement.executeUpdate(sql);
            sql = "insert into record (id,card_id,amount,create_time) values (3,'6226090219290000',"+sum+",'2019-05-19');";
            statement.executeUpdate(sql);
            connection.commit();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //釋放資源
        }
    }
}

在執行Bank中main方法后立即執行Wife中的Husband方法得：

com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.MySQLIntegrityConstraintViolationException: Duplicate entry '3' for key 'PRIMARY'
    at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeConstructorAccessorImpl.newInstance(Unknown Source)
    at sun.reflect.DelegatingConstructorAccessorImpl.newInstance(Unknown Source)
    at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Unknown Source)
    at com.mysql.jdbc.Util.handleNewInstance(Util.java:406)
    at com.mysql.jdbc.Util.getInstance(Util.java:381)
    at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:1015)
    at com.mysql.jdbc.SQLError.createSQLException(SQLError.java:956)
    at com.mysql.jdbc.MysqlIO.checkErrorPacket(MysqlIO.java:3558)
    at com.mysql.jdbc.MysqlIO.checkErrorPacket(MysqlIO.java:3490)
    at com.mysql.jdbc.MysqlIO.sendCommand(MysqlIO.java:1959)
    at com.mysql.jdbc.MysqlIO.sqlQueryDirect(MysqlIO.java:2109)
    at com.mysql.jdbc.ConnectionImpl.execSQL(ConnectionImpl.java:2637)
    at com.mysql.jdbc.StatementImpl.executeUpdate(StatementImpl.java:1647)
    at com.mysql.jdbc.StatementImpl.executeUpdate(StatementImpl.java:1566)
    at Husband.main(Husband.java:18)

控制台報錯
等待10秒后控制台輸出：在這里插入圖片描述
得出結論
事務隔離級別為SERIALIZABLE（序列化）時不允許其他事務與正在執行事務並發執行，不會出現“幻讀”

所用表

create table account(
    id int(36) primary key comment '主鍵',
      card_id varchar(16) unique comment '卡號',
      name varchar(8) not null comment '姓名',
      money float(10,2) default 0 comment '余額'
)engine=innodb;
insert into account (id,card_id,name,money) values (1,'6226090219290000','Tom',3000);

create table record(
    id int(36) primary key comment '主鍵',
    card_id varchar(16) comment '卡號',
    amount float(10,2) comment '金額',
    create_time date comment '消費時間'
)engine=innodb;
insert into record (id,card_id,amount,create_time) values (1,'6226090219290000',37,'2019-05-01');
insert into record (id,card_id,amount,create_time) values (2,'6226090219290000',43,'2019-05-07');

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