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看到wikipedia中文關(guān)于數(shù)據(jù)庫相關(guān)的幾個經(jīng)典條目有點(diǎn)老舊，尤其和英文條目相比。確定開始翻譯其中幾篇，先從事務(wù)隔離等級開始。格式采用維基Sandbox發(fā)布后的格式。翻譯完后自己校對過幾遍，質(zhì)量還可以。:-)
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事務(wù)隔離（isolation）定義了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中一個操作產(chǎn)生的影響什么時候以哪種方式可以對其他并發(fā)操作可見。隔離是事務(wù)ACID(原子性、一致性性、隔離性、持久性)四大屬性中的一個重要屬性。
Contents
1并發(fā)控制(Concurrency control)2隔離級別(Isolation levels)
2.1可序列化(Serializable)2.2可重復(fù)讀(Repeatable reads)2.3授權(quán)讀(Read committed)2.4未授權(quán)讀(Read uncommitted) 3默認(rèn)隔離級別4讀現(xiàn)象(Read phenomena)
4.1臟讀(Dirty reads (Uncommitted Dependency))4.2不可重復(fù)讀(non-repeatable read)4.3幻影讀(phantom read) 5隔離級別、讀現(xiàn)象和鎖(Isolation Levels, Read Phenomena and Locks)
5.1隔離級別vs讀現(xiàn)象(Isolation Levels vs Read Phenomena)5.2隔離級別vs鎖持續(xù)時間(Isolation Levels vs Lock Duration) 6參照7相關(guān)條目8外部鏈接

并發(fā)控制(Concurrency control)

并發(fā)控制描述了數(shù)據(jù)庫處理隔離以保證數(shù)據(jù)正確性的機(jī)制。為了保證并行事務(wù)執(zhí)行的準(zhǔn)確執(zhí)行數(shù)據(jù)庫和存儲引擎在設(shè)計(jì)的時候著重強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn)。典型的事務(wù)相關(guān)機(jī)制限制數(shù)據(jù)的訪問順序(執(zhí)行調(diào)度)以滿足可序列化 和可恢復(fù)性。限制數(shù)據(jù)訪問意味著降低了執(zhí)行的性能，并發(fā)控制機(jī)制就是要保證在滿足這些限制的前提下提供盡可能高的性能。經(jīng)常在不損害正確性的情況下，為了達(dá)到更好的性能，可序列化的的要求會減低一些，但是為了避免數(shù)據(jù)一致性的破壞，可恢復(fù)性必須保證。

兩階段鎖是關(guān)系數(shù)據(jù)庫中最常見的提供了可序列化 和可恢復(fù)性的并發(fā)控制機(jī)制，為了訪問一個數(shù)據(jù)庫對象，事務(wù)首先要獲得這個對象的鎖。對于不同的訪問類型（如對對象的讀寫操作）和鎖的類型，如果另外一個事務(wù)正持有這個對象的鎖，獲得鎖的過程會被阻塞或者延遲。

隔離級別(Isolation levels)

在數(shù)據(jù)庫事務(wù)的ACID四個屬性中，隔離性是一個最常放松的一個。為了獲取更高的隔離等級，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的鎖機(jī)制或者多版本并發(fā)控制機(jī)制都會影響并發(fā)。應(yīng)用軟件也需要額外的邏輯來使其正常工作。

很多DBMS定 義了不同的“事務(wù)隔離等級”來控制鎖的程度。在很多數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，多數(shù)的數(shù)據(jù)庫事務(wù)都避免高等級的隔離等級（如可序列化）從而減少對系統(tǒng)的鎖定開銷。程序 員需要小心的分析數(shù)據(jù)庫訪問部分的代碼來保證隔離級別的降低不會造成難以發(fā)現(xiàn)的代碼bug。相反的，更高的隔離級別會增加死鎖發(fā)生的幾率，同樣需要編程過程中去避免。

ANSI/ISOSQL定義的標(biāo)準(zhǔn)隔離級別如下。

可序列化(Serializable)

最高的隔離級別。

在基于鎖機(jī)制并發(fā)控制的DBMS實(shí)現(xiàn)可序列化要求在選定對象上的讀鎖和寫鎖保持直到事務(wù)結(jié)束后才能釋放。在SELECT 的查詢中使用一個“WHERE”子句來描述一個范圍時應(yīng)該獲得一個“范圍鎖(range-locks)”。這種機(jī)制可以避免“幻影讀(phantom reads)”現(xiàn)象。

當(dāng)采用不基于鎖的并發(fā)控制時不用獲取鎖。但當(dāng)系統(tǒng)探測到幾個并發(fā)事務(wù)有“寫沖突”的時候，只有其中一個是允許提交的。這種機(jī)制的詳細(xì)描述見“'快照隔離”

可重復(fù)讀(Repeatable reads)

在可重復(fù)讀(REPEATABLE READS)隔離級別中，基于鎖機(jī)制并發(fā)控制的DBMS需要對選定對象的讀鎖(read locks)和寫鎖(write locks)一直保持到事務(wù)結(jié)束，但不要求“范圍鎖(range-locks)”，因此可能會發(fā)生“幻影讀(phantom reads)”

授權(quán)讀(Read committed)

在授權(quán)讀(READ COMMITTED)級別中，基于鎖機(jī)制并發(fā)控制的DBMS需要對選定對象的寫鎖(write locks)一直保持到事務(wù)結(jié)束，但是讀鎖(read locks)在SELECT操作完成后馬上釋放（因此“不可重復(fù)讀”現(xiàn)象可能會發(fā)生，見下面描述）。和前一種隔離級別一樣，也不要求“范圍鎖(range-locks)”。

簡而言之，授權(quán)讀這種隔離級別保證了讀到的任何數(shù)據(jù)都是提交的數(shù)據(jù)，避免讀到中間的未提交的數(shù)據(jù)，臟讀(dirtyreads)。但是不保證事務(wù)重新讀的時候能讀到相同的數(shù)據(jù)，因?yàn)樵诿看螖?shù)據(jù)讀完之后其他事務(wù)可以修改剛才讀到的數(shù)據(jù)。

未授權(quán)讀(Read uncommitted)

未授權(quán)讀(READ UNCOMMITTED)是最低的隔離級別。允許臟讀(dirty reads)，事務(wù)可以看到其他事務(wù)“尚未提交”的修改。

通過比低一級的隔離級別要求更多的限制，高一級的級別提供更強(qiáng)的隔離性。標(biāo)準(zhǔn)允許事務(wù)運(yùn)行在更強(qiáng)的事務(wù)隔離級別上。(如在可重復(fù)讀(REPEATABLE READS)隔離級別上執(zhí)行授權(quán)讀(READ COMMITTED)的事務(wù)是沒有問題的)

默認(rèn)隔離級別

不同的DBMS默認(rèn)隔離級別也不同。多少數(shù)據(jù)庫允許用戶設(shè)置隔離級別。有些DBMS在執(zhí)行一個SELECT語句時使用額外的語法來獲取鎖(如SELECT ... FOR UPDATE來獲得在訪問的數(shù)據(jù)行上的排他鎖)

讀現(xiàn)象(Read phenomena)

ANSI/ISO 標(biāo)準(zhǔn)SQL 92涉及三種不同的一個事務(wù)讀取另外一個事務(wù)可能修改的數(shù)據(jù)的“讀現(xiàn)象”。

下面的例子中，兩個事務(wù)，事務(wù)1執(zhí)行語句1。接著，事務(wù)2執(zhí)行語句2并且提交，最后事務(wù)1再執(zhí)行語句1. 查詢使用如下的數(shù)據(jù)表。

臟讀(Dirty reads (UncommittedDependency))

當(dāng)一個事務(wù)允許讀取另外一個事務(wù)修改但未提交的數(shù)據(jù)時，就可能發(fā)生臟讀(dirty reads)。

臟讀(dirty reads)和不可重復(fù)讀(non-repeatablereads)類似。事務(wù)2沒有提交造成事務(wù)1的語句1兩次執(zhí)行得到不同的結(jié)果集。在未授權(quán)讀(READ UNCOMMITTED)隔離級別唯一禁止的是更新混亂，即早期的更新可能出現(xiàn)在后來更新之前的結(jié)果集中。

在我們的例子中，事務(wù)2修改了一行，但是沒有提交，事務(wù)1讀了這個沒有提交的數(shù)據(jù)。現(xiàn)在如果事務(wù)2回滾了剛才的修改或者做了另外的修改的話，事務(wù)1中查到的數(shù)據(jù)就是不正確的了。

在這個例子中，事務(wù)2回滾后就沒有id是1，age是21的數(shù)據(jù)行了。

不可重復(fù)讀(non-repeatable read)

在一次事務(wù)中，當(dāng)一行數(shù)據(jù)獲取兩遍得到不同的結(jié)果表示發(fā)生了“不可重復(fù)讀(non-repeatableread)”.

在基于鎖的并發(fā)控制中“不可重復(fù)讀(non-repeatable read)”現(xiàn)象發(fā)生在當(dāng)執(zhí)行SELECT 操作時沒有獲得讀鎖(read locks)或者SELECT操作執(zhí)行完后馬上釋放了讀鎖；多版本并發(fā)控制中當(dāng)沒有要求一個提交沖突的事務(wù)回滾也會發(fā)生“不可重復(fù)讀(non-repeatable read)”現(xiàn)象。

在這個例子中，事務(wù)2提交成功，因此他對id為1的行的修改就對其他事務(wù)可見了。但是事務(wù)1在此前已經(jīng)從這行讀到了另外一個“age”的值。在可序列化 (SERIALIZABLE)和可重復(fù)讀(REPEATABLE READS)的隔離級別，數(shù)據(jù)庫在第二次SELECT請求的時候應(yīng)該返回事務(wù)2更新之前的值。在授權(quán)讀(READ COMMITTED)和未授權(quán)讀(READ UNCOMMITTED)，返回的是更新之后的值，這個現(xiàn)象就是不可重復(fù)讀(non-repeatableread)。

有兩種策略可以避免不可重復(fù)讀(non-repeatable read)。一個是要求事務(wù)2延遲到事務(wù)1提交或者回滾之后再執(zhí)行。這種方式實(shí)現(xiàn)了T1,T2 的串行化調(diào)度。串行化調(diào)度可以支持可重復(fù)讀(repeatablereads)。

另一種策略是多版本并發(fā)控制。為了得到更好的并發(fā)性能，允許事務(wù)2先提交。但因?yàn)槭聞?wù)1在事務(wù)2之前開始，事務(wù)1必須在其開始執(zhí)行時間點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫的快照上面操作。當(dāng)事務(wù)1最終提交時候，數(shù)據(jù)庫會檢查其結(jié)果是否等價于T1, T2串行調(diào)度。如果等價，則允許事務(wù)1提交，如果不等價，事務(wù)1需要回滾并拋出個串行化失敗的錯誤。

使用基于鎖的并發(fā)控制，在可重復(fù)讀(REPEATABLE READS)的隔離級別中，ID=1的行會被鎖住，在事務(wù)1提交或回滾前一直阻塞語句2的執(zhí)行。在授權(quán)讀(READ COMMITTED)的級別，語句1第二次執(zhí)行，age已經(jīng)被修改了。

在多版本并發(fā)控制機(jī)制下，可序列化(SERIALIZABLE)級別，兩次SELECT語句讀到的數(shù)據(jù)都是事務(wù)1開始的快照，因此返回同樣的數(shù)據(jù)。但是，如果事務(wù)1試圖UPDATE這行數(shù)據(jù)，事務(wù)1會被要求回滾并拋出一個串行化失敗的錯誤。

在授權(quán)讀(READ COMMITTED)隔離級別，每個語句讀到的是語句執(zhí)行前的快照，因此讀到更新前后不同的值。在這種級別不會有串行化的錯誤(因?yàn)檫@種級別不要求串行化)，事務(wù)1也不要求重試。

幻影讀(phantom read)

在事務(wù)執(zhí)行過程中，當(dāng)兩個完全相同的查詢語句執(zhí)行得到不同的結(jié)果集。這種現(xiàn)象稱為“幻影讀(phantom read)”

當(dāng)事務(wù)沒有獲取范圍鎖的情況下執(zhí)行SELECT ... WHERE操作可能會發(fā)生“幻影讀(phantom read)”。

“幻影讀(phantom read)”是不可重復(fù)讀(Non-repeatable reads)的一種特殊場景：當(dāng)事務(wù)1兩次執(zhí)行SELECT ... WHERE檢索一定范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的操作中間，事務(wù)2在這個表中創(chuàng)建了(如INSERT)了一行新數(shù)據(jù)，這條新數(shù)據(jù)正好滿足事務(wù)1的“WHERE”子句。

需要指出的是事務(wù)1執(zhí)行了兩遍同樣的查詢語句。如果設(shè)了最高的隔離級別，兩次會得到同樣的結(jié)果集，這也正是可數(shù)據(jù)庫在序列化(SERIALIZABLE)隔離級別上需要滿足的。但是在較低的隔離級別上，第二次查詢可能會得到不同的結(jié)果集。

在可序列化(SERIALIZABLE)隔離級別，查詢語句1在age從10到30的記錄上加鎖，事務(wù)2只能阻塞直至事務(wù)1提交。在可重復(fù)讀(REPEATABLEREAD)級別，這個范圍不會被鎖定，允許記錄插入，因此第二次執(zhí)行語句1的結(jié)果中會包括新插入的行。

隔離級別、讀現(xiàn)象和鎖(Isolation Levels, ReadPhenomena and Locks)

隔離級別vs讀現(xiàn)象(IsolationLevels vs Read Phenomena)

可序列化(Serializable)隔離級別不等同于可串行化(Serializable)。可串行化調(diào)度(Serializable)是避免以上三種現(xiàn)象的必要條件，但不是充分條件。

“可能發(fā)生”表示這個隔離級別會發(fā)生對應(yīng)的現(xiàn)象，“-”表示不會發(fā)生。

隔離級別vs 鎖持續(xù)時間(IsolationLevels vs Lock Duration)

在基于鎖的并發(fā)控制中，隔離級別決定了鎖的持有時間。"C"-表示鎖會持續(xù)到事務(wù)提交。 "S" –表示鎖持續(xù)到當(dāng)前語句執(zhí)行完畢。如果鎖在語句執(zhí)行完畢就釋放則另外一個事務(wù)就可以在這個事務(wù)提交前修改鎖定的數(shù)據(jù)，從而造成混亂。

參照

相關(guān)條目

原子性一致性持久性鎖樂觀并發(fā)控制關(guān)系數(shù)據(jù)庫快照隔離

外部鏈接

Oracle? Database Concepts,chapter 13 Data Concurrency and Consistency, Preventable Phenomena and Transaction Isolation LevelsOracle? Database SQL Reference,chapter 19 SQL Statements: SAVEPOINT to UPDATE,SET TRANSACTIONin JDBC: Connection constant fields, Connection.getTransactionIsolation(), Connection.setTransactionIsolation(int)in Spring Framework: @Transactional, Isolation

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Data managementTransaction processing

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