1序言
《A Critique of ANSI SQL Isolation Levels》是理解数据库隔离性的最关键论文之一。
论文对异常现象给出了明确的定义。依据异常现象，可以确定的划分与比较数据库产品的隔离级别。
主要异常现象包括：
- 读未提交（A1）
- 不可重复读（A2）
- 幻象（A3）
- 更新丢失（P4）
- 幻象（A3B）
- Write Skew（A5B）
- Read Skew（A5A）
本文对Oracle、PostgreSQL、MySQL（InnoDB）的各个隔离级别下的异常操作进行了实验，结果可用判断数据库隔离级别的差异。对于新的数据库与中间件产品，可以采用此方法判断其隔离级别的实际水平。
2 结果汇总与分析
Oracle Read Committed、PG Read Committed与 InnoDB Read Committed能力一致。
Oracle Serializable、PG Repeatable Read能力一致。InnoDB Repeatable Read比前两者低。
PG Serializable与InnoDB Serializable能力一致。
3 Oracle
3.1 Oracle read committed
脏读A1（不出现）
操作序列：
P1: w1[x]...r2[x]...(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A1: w1[x]...r2[x]...(a1 and c2 in any order)
异常是否出现：否
操作步骤：
不可重复读A2（出现）
操作序列：
P2: r1[x]..w2[x]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A2: r1[x]..w2[x]..c2..r1[x]..c1
异常是否出现：是
操作步骤：
幻象A3（出现）
操作序列：
P3:r1[P]..wi[2][y in P]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A3:r1[P]..wi[2][y in P]..c2..r1[P]..c1
异常是否出现：是
操作步骤：
更新丢失P4（出现）
操作序列：
P4: r1[x]...w2[x]...w1[x]...c1 (Lost Update)
是否出现异常：是
操作序列：
Read skewA5A（出现）
操作序列：
A5A: r1[x]..w2[x]..w2[ y]..c2..r1[y]...(c1 or a1)
是否出现异常：是
操作序列：
write skewA5B（出现）
操作序列：
A5B: r1[x]...r2[y]..w1[y]..w2[x]..(c1 and c2 occur)
是否出现异常：是
操作序列：
幻象A3B（出现）
操作序列：
b1..b2..r1[P]..w1[y in P]..r2[P]..w2[y in P]..c1..c2
是否出现异常：是
操作序列：
3.2 Oracle serializable
脏读A1（不出现）
操作序列：
P1: w1[x]...r2[x]...(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A1: w1[x]...r2[x]...(a1 and c2 in any order)
异常是否出现：否
操作步骤：
不可重复读A2（不出现）
操作序列：
P2: r1[x]..w2[x]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A2: r1[x]..w2[x]..c2..r1[x]..c1
异常是否出现：否
操作步骤：
幻象A3（不出现）
操作序列：
P3:r1[P]..wi[2][y in P]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A3:r1[P]..wi[2][y in P]..c2..r1[P]..c1
异常是否出现：否
操作步骤：
更新丢失P4（不出现）
操作序列：
P4: r1[x]...w2[x]...w1[x]...c1 (Lost Update)
是否出现异常：不出现
操作序列：
Read skewA5A（不出现）
操作序列：
A5A: r1[x]..w2[x]..w2[ y]..c2..r1[y]...(c1 or a1)
是否出现异常：否
操作序列：
write skewA5B（出现）
操作序列：
A5B: r1[x]...r2[y]..w1[y]..w2[x]..(c1 and c2 occur)
是否出现异常：是
操作序列：
幻象A3B（出现）
操作序列：
b1..b2..r1[P]..w1[y in P]..r2[P]..w2[y in P]..c1..c2
是否出现异常：是
操作序列：
4 PostgreSQL
4.1 pg read committed
以下会话设置隔离级别
SET SESSION CHARACTERISTICS AS TRANSACTION isolation level read committed;
脏读A1（不出现）
操作序列：
P1: w1[x]...r2[x]...(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A1: w1[x]...r2[x]...(a1 and c2 in any order)
异常是否出现：否
操作步骤：
不可重复读A2（出现）
操作序列：
P2: r1[x]..w2[x]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A2: r1[x]..w2[x]..c2..r1[x]..c1
异常是否出现：是
操作步骤：
幻象A3（出现）
操作序列：
P3:r1[P]..wi[2][y in P]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A3:r1[P]..wi[2][y in P]..c2..r1[P]..c1
异常是否出现：是
操作步骤：
更新丢失P4（出现）
操作序列：
P4: r1[x]...w2[x]...w1[x]...c1 (Lost Update)
是否出现异常：是
操作序列：
Read skewA5A（出现）
操作序列：
A5A: r1[x]..w2[x]..w2[ y]..c2..r1[y]...(c1 or a1)
是否出现异常：是
操作序列：
write skewA5B（出现）
操作序列：
A5B: r1[x]...r2[y]..w1[y]..w2[x]..(c1 and c2 occur)
是否出现异常：是
操作序列：
幻象A3B（出现）
操作序列：
b1..b2..r1[P]..w1[y in P]..r2[P]..w2[y in P]..c1..c2
是否出现异常：是
操作序列：
4.2 pg repeatable read
会话设置如下隔离级别
SET SESSION CHARACTERISTICS AS TRANSACTION isolation level repeatable read;
脏读A1（不出现）
操作序列：
P1: w1[x]...r2[x]...(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A1: w1[x]...r2[x]...(a1 and c2 in any order)
异常是否出现：否
操作步骤：
不可重复读A2（不出现）
操作序列：
P2: r1[x]..w2[x]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A2: r1[x]..w2[x]..c2..r1[x]..c1
异常是否出现：否
操作步骤：
幻象A3（不出现）
操作序列：
P3:r1[P]..wi[2][y in P]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A3:r1[P]..wi[2][y in P]..c2..r1[P]..c1
异常是否出现：否
操作步骤：
更新丢失P4（不出现）
操作序列：
P4: r1[x]...w2[x]...w1[x]...c1 (Lost Update)
是否出现异常：否
操作序列：
Read skewA5A（不出现）
操作序列：
A5A: r1[x]..w2[x]..w2[ y]..c2..r1[y]...(c1 or a1)
是否出现异常：否
操作序列：
write skewA5B（出现）
操作序列：
A5B: r1[x]...r2[y]..w1[y]..w2[x]..(c1 and c2 occur)
是否出现异常：是
操作序列：
幻象A3B（出现）
操作序列：
b1..b2..r1[P]..w1[y in P]..r2[P]..w2[y in P]..c1..c2
是否出现异常：是
操作序列：
4.3 pg serializable
设置会话级别
SET SESSION CHARACTERISTICS AS TRANSACTION isolation level serializable;
脏读A1（不出现）
操作序列：
P1: w1[x]...r2[x]...(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A1: w1[x]...r2[x]...(a1 and c2 in any order)
异常是否出现：否
操作步骤：
不可重复读A2（不出现）
操作序列：
P2: r1[x]..w2[x]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A2: r1[x]..w2[x]..c2..r1[x]..c1
异常是否出现：否
操作步骤：
幻象A3（不出现）
操作序列：
P3:r1[P]..wi[2][y in P]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A3:r1[P]..wi[2][y in P]..c2..r1[P]..c1
异常是否出现：否
操作步骤：
更新丢失P4（不出现）
操作序列：
P4: r1[x]...w2[x]...w1[x]...c1 (Lost Update)
是否出现异常：否
操作序列：
Read skewA5A（不出现）
操作序列：
A5A: r1[x]..w2[x]..w2[ y]..c2..r1[y]...(c1 or a1)
是否出现异常：否
操作序列：
write skewA5B（不出现）
操作序列：
A5B: r1[x]...r2[y]..w1[y]..w2[x]..(c1 and c2 occur)
是否出现异常：否
操作序列：
幻象A3B（不出现）
操作序列：
b1..b2..r1[P]..w1[y in P]..r2[P]..w2[y in P]..c1..c2
是否出现异常：是
操作序列：
5 InnoDB
5.1 InnoDB read committed
设置隔离级别
set session transaction isolation level Read committed;
脏读A1（不出现）
操作序列：
P1: w1[x]...r2[x]...(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A1: w1[x]...r2[x]...(a1 and c2 in any order)
异常是否出现：否
操作步骤：
不可重复读A2（出现）
操作序列：
P2: r1[x]..w2[x]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A2: r1[x]..w2[x]..c2..r1[x]..c1
异常是否出现：是
操作步骤：
幻象A3（出现）
操作序列：
P3:r1[P]..wi[2][y in P]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A3:r1[P]..wi[2][y in P]..c2..r1[P]..c1
异常是否出现：是
操作步骤：
更新丢失P4（出现）
操作序列：
P4: r1[x]...w2[x]...w1[x]...c1 (Lost Update)
是否出现异常：是
操作序列：
Read skewA5A（出现）
操作序列：
A5A: r1[x]..w2[x]..w2[ y]..c2..r1[y]...(c1 or a1)
是否出现异常：是
操作序列：
write skewA5B（出现）
操作序列：
A5B: r1[x]...r2[y]..w1[y]..w2[x]..(c1 and c2 occur)
是否出现异常：是
操作序列：
幻象A3B（出现）
操作序列：
b1..b2..r1[P]..w1[y in P]..r2[P]..w2[y in P]..c1..c2
是否出现异常：是
操作序列：
5.2 InnoDB repeatable read
设置会话隔离级别语句
set session transaction isolation level Repeatable read;
脏读A1（不出现）
操作序列：
P1: w1[x]...r2[x]...(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A1: w1[x]...r2[x]...(a1 and c2 in any order)
异常是否出现：否
操作步骤：
不可重复读A2（不出现）
操作序列：
P2: r1[x]..w2[x]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A2: r1[x]..w2[x]..c2..r1[x]..c1
异常是否出现：否
操作步骤：
幻象A3（不出现）
操作序列：
P3:r1[P]..wi[2][y in P]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A3:r1[P]..wi[2][y in P]..c2..r1[P]..c1
异常是否出现：否
操作步骤：
更新丢失P4（出现）
操作序列：
P4: r1[x]...w2[x]...w1[x]...c1 (Lost Update)
是否出现异常：是
操作序列：
Read skewA5A（不出现）
操作序列：
A5A: r1[x]..w2[x]..w2[ y]..c2..r1[y]...(c1 or a1)
是否出现异常：否
操作序列：
write skewA5B（出现）
操作序列：
A5B: r1[x]...r2[y]..w1[y]..w2[x]..(c1 and c2 occur)
是否出现异常：是
操作序列：
幻象A3B（出现）
操作序列：
b1..b2..r1[P]..w1[y in P]..r2[P]..w2[y in P]..c1..c2
是否出现异常：是
操作序列：
InnoDB serializable
设置隔离级别
set session transaction isolation level serializable;
脏读A1（不出现）
操作序列：
P1: w1[x]...r2[x]...(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A1: w1[x]...r2[x]...(a1 and c2 in any order)
异常是否出现：否
操作步骤：
不可重复读A2（不出现）
操作序列：
P2: r1[x]..w2[x]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A2: r1[x]..w2[x]..c2..r1[x]..c1
异常是否出现：否
操作步骤：
幻象A3（不出现）
操作序列：
P3:r1[P]..wi[2][y in P]..(c1 or a1) and (c2 or a2) in any order
A3:r1[P]..wi[2][y in P]..c2..r1[P]..c1
异常是否出现：否
操作步骤：
更新丢失P4（不出现）
操作序列：
P4: r1[x]...w2[x]...w1[x]...c1 (Lost Update)
是否出现异常：否
操作序列：
Read skewA5A（不出现）
操作序列：
A5A: r1[x]..w2[x]..w2[ y]..c2..r1[y]...(c1 or a1)
是否出现异常：否
操作序列：
write skewA5B（不出现）
操作序列：
A5B: r1[x]...r2[y]..w1[y]..w2[x]..(c1 and c2 occur)
是否出现异常：否
操作序列：
幻象A3B（不出现）
操作序列：
b1..b2..r1[P]..w1[y in P]..r2[P]..w2[y in P]..c1..c2
是否出现异常：是
操作序列：
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