PostgreSQL并发问题

发表于

事务的隔离级别

在不考虑隔离性的前提下，事务的并发可能会出现的问题：

  • 脏读：读到了其他事务未提交的数据（这种情况必须避免）。
  • 不可重复读：同一事务中，多次查询同一数据，结果不一致，因为其他事务修改造成的（一些业务中不可重复读不是问题）。
  • 幻读：同一事务中，多次查询同一数据，因为其他事务对数据进行了增删吗，导致出现了一些问题（一些业务中幻读不是问题）。

针对这些并发问题，关系型数据库有一些事务的隔离级别，一般用4种。

  • READ UNCOMMITTED：读未提交（啥用没有，并且PostgreSQL没有，提供了只是为了完整性）；
  • READ COMMITTED：读已提交，可以解决脏读（PostgreSQL默认隔离级别）；
  • REPEATABLE READ：可重复读，可以解决脏读和不可重复读（MySQL默认隔离级别，PostgreSQL也提供了，但是设置为可重复读，效果还是串行化）；
  • SERIALIZABLE：串行化，问题都解决了，使用了锁，效率慢。

PostgreSQL在老版本中，只有两个隔离级别，读已提交和串行化，在PostgreSQL中就不存在脏读问题。

MVCC

如果一个数据库，频繁的进行读写操作，为了保证安全，采用锁的机制。但如果采用锁机制，如果一些事务在写数据，另外一个事务就无法读数据，会造成读写之间相互阻塞。 大多数的数据库都会采用 多版本并发控制MVCC 来解决这个问题。

比如你要查询一行数据，但是这行数据正在被修改，事务还没提交，如果此时对这行数据加锁，会导致其他的读操作阻塞，需要等待。如果采用PostgreSQL，他的内部会针对这一行数据保存多个版本，如果数据正在被写入，包就保存之前的数据版本。让读操作去查询之前的版本，不需要阻塞。等写操作的事务提交了，读操作才能查看到最新的数据。 这几个及时可以确保 读写操作没有冲突 ，这个就是MVCC的主要特点。

写写操作，和MVCC没关系，那个就是加锁的方式。

注意：这里的MVCC是基于读已提交的，如果是串行化，那就读不到了。

在操作之前，先了解一下PostgreSQL中，每条数据都会自带两个字段：

  • xmin：给当前事务分配的数据版本。如果有其他事务做了写操作，并且提交事务了，就给xmin分配新的版本。
  • xmax：当前事务没有存在新版本，xmax就是0。如果有其他事务做了写操作，未提交事务，将写操作的版本放到xmax中。事务提交后，xmax会分配到xmin中，然后xmax归0。

xmin与xmax

基于上图的操作查看一波效果：

  • 事务A：
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-- 左，事务A
--1、开启事务
begin;
--2、查询某一行数据,  xmin = 630,xmax = 0
select xmin,xmax,* from test where id = 8;
--3、每次开启事务后，会分配一个事务ID 事务id=631
select txid_current();
--7、修改id为8的数据，然后在本事务中查询   xmin = 631, xmax = 0
update test set name = '铃铛' where id = 8;
select xmin,xmax,* from test where id = 8;
--9、提交事务
commit;
  • 事务B：
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-- 右，事务B
--4、开启事务
begin;
--5、查询某一行数据,  xmin = 630,xmax = 0
select xmin,xmax,* from test where id = 8;
--6、每次开启事务后，会分配一个事务ID 事务id=632
select txid_current();
--8、事务A修改完，事务B再查询  xmin = 630  xmax = 631
select xmin,xmax,* from test where id = 8;
--10、事务A提交后，事务B再查询  xmin = 631  xmax = 0
select xmin,xmax,* from test where id = 8;