大家好。 弗拉迪斯拉夫·罗丹正在联系。 我目前是 OTUS 高工作负载架构师课程的课程负责人，同时也教授软件架构课程。
除了教学之外，您可能已经注意到，我正在为 Habré 的 OTUS 博客撰写原创材料，我想与今天的文章相一致，以配合课程的推出 ，现已开放报名。
介绍
В 我们讨论了数据库中的事务可以解决两个问题：确保容错和在竞争环境中访问数据。 要完全执行这些任务，事务必须具有 ACID 属性。 今天我们就来详细聊聊这封信 我（隔离） 在这个缩写中。
绝缘
隔离解决了在竞争环境中访问数据的问题，本质上提供了针对竞争条件的保护。 理想情况下，隔离意味着序列化，这是一种确保并行执行事务的结果与顺序执行事务相同的属性。 该属性的主要问题是技术上提供起来非常困难，因此对系统性能有很大影响。 这就是为什么隔离常常被削弱，接受某些异常的风险，这将在下面讨论。 发生某些异常的可能性精确地表征了事务隔离的级别。
最广为人知的异常是：脏读、不可重复读、幻读，但实际上还有5种：脏写、游标丢失更新、丢失更新、读倾斜、写倾斜。
脏写
异常的本质是事务可以覆盖未提交的数据。
这种异常是危险的，不仅因为提交两个事务后数据可能会发生冲突（如图所示），还因为违反了原子性：由于我们允许覆盖未提交的数据，因此不清楚如何回滚一个事务而不影响另一个事务。
这种异常可以很简单地处理：我们在开始记录之前给记录附加一个锁，禁止其他事务更改记录，直到锁被移除。
脏读
脏读是指读取未提交的数据。
当需要根据样本采取行动或做出决策时，就会出现问题。
为了纠正异常，您可以附加读锁，但这会极大地影响性能。 说得更简单，对于回滚事务，数据的初始状态（开始记录之前）必须保存在系统中。 为什么不从那里读呢？ 它足够便宜，大多数数据库默认都会删除脏读。
丢失更新
Lost update 就是丢失更新的意思，翻译相当准确地反映了问题的本质：
事实上，交易T2的结果是相反的。 这种情况可以通过显式或隐式写锁来纠正。 也就是说，我们要么简单地更新记录，然后发生隐式锁，要么执行 选择更新，导致发生读写锁。 请注意，这样的操作是相当危险的：通过我们的“无辜”阅读，我们阻止了其他阅读。 一些数据库提供更安全的 选择分享，允许读取数据但不能修改数据。
光标丢失更新
为了更好地控制，底座可以提供其他工具，例如光标。 游标是一种包含一组行并允许您迭代它们的结构。 为 select_statement 声明cursor_name。 光标的内容由select描述。
为什么需要光标？ 事实上，某些数据库对 select 选择的所有记录提供锁定（读稳定性），或者仅对游标当前所在的记录提供锁定（游标稳定性）。 通过游标稳定性，实现了短锁，这使得我们在迭代大量数据样本时可以减少锁的数量。 因此，针对游标单独隔离丢失更新异常。
不可重复读取
不可重复读是指在我们的事务执行过程中，连续2次读取同一条记录会导致不同的结果，因为另一个事务介入了这两次读取之间，改变了我们的数据并被提交。
为什么这还是一个问题？ 想象一下，图中交易T2的目标是选择所有价格低于150美元的商品。 其他人将价格更新为 200 美元。 因此，安装的过滤器不起作用。
当添加两相互锁或使用MVCC机制时，这些异常现象就不再发生，我想单独讨论。
幻读
幻影是对另一个事务添加的数据的读取。
举个例子，我们可以观察到当这种异常发生时，我们会错误地选择最便宜的产品。
摆脱幻读已经相当困难了。 定期阻止是不够的，因为我们无法阻止尚不存在的东西。 2PL 系统使用预测锁定，而 MVCC 系统具有事务调度程序，可以回滚可能因插入而中断的事务。 第一和第二机构都相当重。
读取倾斜
当我们使用多个表时，会发生读取偏差，这些表的内容必须一致地更改。
假设我们有代表帖子及其元信息的表格：
一个事务从表中读取，另一个事务修改它们：
作为事务 T1 的结果，该帖子的 title = Good，并且 Updated_by = T2，这是某种不一致。
事实上，这是一个不可重复的读取，而是作为几个表的一部分。
为了解决这个问题，T1 可以在它将读取的所有行上加锁，这将防止事务 T2 更改信息。 如果是MVCC，T2交易将被取消。 如果我们使用游标，防止这种异常现象就变得很重要。
写入倾斜
这种异常现象也更容易用一个例子来解释：假设在我们的系统中至少有一名医生应该值班，但两名医生都决定取消他们的值班：
这种异常现象意味着没有医生会值班。 为什么会发生这种情况？ 因为该事务正在检查可能被另一个事务违反的条件，并且由于隔离，我们没有看到此更改。
这是相同的不可重复读取。 或者，选择可以对这些记录加锁。
写倾斜和读倾斜是前面异常的组合。 您可以考虑写入倾斜，这本质上是幻读。 考虑一个包含员工姓名、工资以及他们从事的项目的表：
结果，我们得到了下面的画面：每个经理都认为他们的变革不会导致超出预算，因此他们进行了人事变动，这些变动共同导致了成本超支。
问题的原因与幻读中完全相同。
发现
放宽数据库中的事务隔离级别是安全性和性能之间的权衡；应根据发生某些异常时对业务的潜在风险来选择该级别。
来源： habr.com