浅谈Mysql事务隔离级别

小咪咪 2023-10-08 17:51 49阅读 0赞

## 一.先说一下什么是事务？ ##

事务就是要保证一组数据库操作，要么全部成功，要么全部失败。

最经典的例子就是银行转账的例子，具体就不展开了。

## 二.Mysql中的事务隔离级别 ##

在 MySQL 中，事务支持是在引擎层实现的。你现在知道，MySQL 是一个支持多引擎的系统，但并不是所有的引擎都支持事务。比如 MySQL 原生的 MyISAM 引擎就不支持事务，这也是 MyISAM 被 InnoDB 取代的重要原因之一。

你肯定会想到 ACID（Atomicity、Consistency、Isolation、Durability，即原子性、一致性、隔离性、持久性）

这次整理的主要内容是关于mysql的事务隔离级别，那隔离级别都有哪些？

MySQL 中事务的隔离级别一共分为四种，分别如下：

*  序列化（SERIALIZABLE）
 *  可重复读（REPEATABLE READ）
 *  提交读（READ COMMITTED）
 *  未提交读（READ UNCOMMITTED）

### 1.查看mysql的事务隔离级别 ###

# MySQL 8.0 之前
    SELECT @@global.tx_isolation;
    SELECT @@session.tx_isolation;
    SELECT @@tx_isolation;
    
    # MySQL8.0
    SELECT @@global.transaction_isolation;
    SELECT @@session.transaction_isolation;
    SELECT @@transaction_isolation;

通过如下命令可以修改隔离级别

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

注：

如果只是修改了当前 session 的隔离级别，则换一个 session 之后，隔离级别又会恢复到默认的隔离级别，建议开发者在修改时修改当前 session 隔离级别即可，不用修改全局的隔离级别。

在实现上，数据库里面会创建一个视图，访问的时候以视图的逻辑结果为准。

*  “读未提交”隔离级别下直接返回记录上的最新值，没有视图概念
 *  “串行化”隔离级别下直接用加锁的方式来避免并行访问
 *  “可重复读”隔离级别下，这个视图是在事务启动时创建的，整个事务存在期间都用这个视图。
 *  “读提交”隔离级别下，这个视图是在每个 SQL 语句开始执行的时候创建的

### 2.数据准备 ###

创建一张测试表

CREATE TABLE `user` (
    `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
    `name` varchar(20) NOT NULL COMMENT '姓名',
    `balance` int default 0 NOT NULL COMMENT '账户余额',
    `create_time` datetime DEFAULT now()  NOT NULL COMMENT '创建时间',
    `update_time` datetime DEFAULT now() ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
    PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4 COMMENT = '事务隔离级别测试表';

简单生成两条初始化数据

insert into user(name,balance) values('张三',1000);
    insert into user(name,balance) values('李四',1000);

### 3.1读未提交（READ UNCOMMITTED） ###

在该隔离级别下，可能读到其他会话未提交事务修改的数据，存在脏读、不可重读读、幻读的问题。

**现在看下在读未提交的事务隔离级别下会出现的几种异常读取情况。**

#### **3.1.1脏读** ####

一个事务读到另外一个事务还没有提交的数据，称之为脏读

**将事务隔离级别调整到**READ UNCOMMITTED

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
    START TRANSACTION;
    UPDATE user set balance=balance+100 where name='张三';
    UPDATE user set balance=balance-100 where name='李四';
    commit;

A 窗口中的事务，虽然还未提交，但是 B 窗口中已经可以查询到数据的相关变化了，这就是**脏读**问题。3在B窗口的事务还未提交的时候就可以查到。

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#### 3.1.2 不可重复读 ####

不可重复读是指一个事务先后读取同一条记录，但两次读取的数据不同，称之为不可重复读。

和脏读的区别在于，脏读是看到了其他事务未提交的数据，而不可重复读是看到了其他事务已经提交的数据（由于当前 SQL 也是在事务中，因此有可能并不想看到其他事务已经提交的数据）。

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#### 3.1.3 幻读 ####

幻读指的是在第一个事务新增一行数据，还没提交事务的时候，第二个事务脏读到这条数据，对数据进行操作后，在第一个事务提交前无法操作成功，以为产生了幻觉。幻读仅专指“新插入的行”，修改的数据不能成为幻读。

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在可重复读隔离级别下，普通的查询是快照读，是不会看到别的事务插入的数据的。

for update, lock in share mode，update，delete，insert都是当前读的规则，就是读取最新的已经提交的数据。

### 3.2 读已提交 （READ UNCOMMITTED） ###

读提交就是一个事务只能读到其他事务已经提交过的数据，也就是其他事务调用 commit 命令之后的数据。和 READ UNCOMMITTED 相比，READ COMMITTED 主要解决了脏读的问题，对于不可重复读和幻象读则未解决。

### 3.3 可重复读 （REPEATABLE READ） ###

可重复是对比不可重复而言的，上面说不可重复读是指同一事物不同时刻读到的数据值可能不一致。而可重复读是指，事务不会读到其他事务对已有数据的修改，及时其他事务已提交，也就是说，事务开始时读到的已有数据是什么，在事务提交前的任意时刻，这些数据的值都是一样的。但是，对于其他事务新插入的数据是可以读到的，这也就引发了幻读问题。

那么如何解决幻读问题呢？

产生幻读的原因是，行锁只能锁住行，但是新插入记录这个动作，要更新的是记录之间的“间隙”。因此，为了解决幻读问题，InnoDB 引入新的锁，也就是间隙锁 (Gap Lock)。

我们知道innodb是支持行锁的，实际上行锁就是对主键或者索引进行上锁，如果一个update操作的条件是唯一索引或者主键，那么只会进行一个行级锁。

如果update的操作是普通索引，再加上可重复读的事务隔离级别，结合我们说的间隙锁，也就是说这时候，在一行行扫描的过程中，不仅将给行加上了行锁，还给行两边的空隙，也加上了间隙锁。

在实现上，间隙锁是一个前开后闭的区间锁，只要在当前事务中，任何一个在这区间对数据进行的操作都会被锁住。

虽然幻读可以用以上方式解决，但是会带来性能上的损耗，最直观的就是在事务提交前的等待，整个区间内的数据操作都会被锁住，这对于业务来说很明显是难以接受的。间隙锁的引入，可能会导致同样的语句锁住更大的范围，这其实是影响了并发度的。

间隙锁是在可重复读隔离级别下才会生效的。所以，你如果把隔离级别设置为读提交的话，就没有间隙锁了。但同时，你要解决可能出现的数据和日志不一致问题，需要把 binlog 格式设置为 row。这也是现在不少公司使用的配置组合。

如果读提交隔离级别够用，也就是说，业务不需要可重复读的保证，这样考虑到读提交下操作数据的锁范围更小（没有间隙锁），这个选择是合理的。

### 3.4串行化 SERIALIZABLE ###

SERIALIZABLE 提供了事务之间最大限度的隔离，在这种隔离级别中，事务一个接一个顺序的执行，不会发生脏读、不可重复读以及幻象读问题，最安全。

如果设置当前事务隔离级别为 SERIALIZABLE，那么此时开启其他事务时，就会阻塞，必须等当前事务提交了，其他事务才能开启成功，因此前面的脏读、不可重复读以及幻象读问题这里都不会发生。

### 3.5 小结 ###

以下是对不同事务隔离级别对脏读、不可重复度、幻读的整理。

####  ####

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 隔离级别 </td> 
 <td> 脏读 </td> 
 <td> 不可重复读 </td> 
 <td> 幻读 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 读未提交 </td> 
 <td> 允许 </td> 
 <td> 允许 </td> 
 <td> 允许 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 读已提交 </td> 
 <td> 不允许 </td> 
 <td> 允许 </td> 
 <td> 允许 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 可重复度 </td> 
 <td> 不允许 </td> 
 <td> 不允许 </td> 
 <td> 允许 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 串行化 </td> 
 <td> 不允许 </td> 
 <td> 不允许 </td> 
 <td> 不允许 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

以上内容，希望可以对你有所帮助。

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