一文了解MySQL事務隔離級別

2022-07-05 14:05:47

前言

MySQL 事務隔離級別是為了解決並行事務互相干擾的問題的，MySQL 事務隔離級別總共有以下 4 種：

READ UNCOMMITTED：讀未提交。
READ COMMITTED：讀已提交。
REPEATABLE READ：可重複讀。
SERIALIZABLE：序列化。

1.四種事務隔離級別

1.1 READ UNCOMMITTED

讀未提交，也叫未提交讀，該隔離級別的事務可以看到其他事務中未提交的資料。該隔離級別因為可以讀取到其他事務中未提交的資料，而未提交的資料可能會發生回滾，因此我們把該級別讀取到的資料稱之為髒資料，把這個問題稱之為髒讀。

1.2 READ COMMITTED

讀已提交，也叫提交讀，該隔離級別的事務能讀取到已經提交事務的資料，因此它不會有髒讀問題。但由於在事務的執行中可以讀取到其他事務提交的結果，所以在不同時間的相同 SQL 查詢中，可能會得到不同的結果，這種現象叫做不可重複讀。

1.3 REPEATABLE READ

可重複讀，MySQL 預設的事務隔離級別。可重複讀可以解決“不可重複讀”的問題，但還存在幻讀的問題。所謂的幻讀指的是，在同一事務的不同時間使用相同 SQL 查詢時，會產生不同的結果。例如，一個 SELECT 被執行了兩次，但是第二次返回了第一次沒有返回的一行，那麼這一行就是一個“幻像”行。

注意：幻讀和不可重複讀的側重點是不同的，不可重複讀側重於資料修改，兩次讀取到的同一行資料不一樣；而幻讀側重於新增或刪除，兩次查詢返回的資料行數不同。

1.4 SERIALIZABLE

序列化，事務最高隔離級別，它會強制事務排序，使之不會發生衝突，從而解決了髒讀、不可重複讀和幻讀問題，但因為執行效率低，所以真正使用的場景並不多。

1.5 小結

簡單總結一下，MySQL 中的事務隔離級別就是為了解決髒讀、不可重複讀和幻讀等問題的，這 4 種隔離級別與這 3 個問題之間的對應關係如下：

事務隔離級別	髒讀	不可重複讀	幻讀
讀未提交（READ UNCOMMITTED）	√	√	√
讀已提交（READ COMMITTED）	×	√	√
可重複讀（REPEATABLE READ）	×	×	√
序列化（SERIALIZABLE）	×	×	×

2.並行事務中的問題

並行事務中存在以下 3 個問題。

2.1 髒讀

一個事務讀取到了另一個事務為提交儲存的資料，之後此事務進行了回滾操作，從而導致第一個事務讀取了一個不存在的髒資料。

2.2 不可重複讀

在同一個事務中，同一個查詢在不同的時間得到了不同的結果。例如事務在 T1 讀取到了某一行資料，在 T2 時間重新讀取這一行時候，這一行的資料已經發生修改，所以再次讀取時得到了一個和 T1 查詢時不同的結果。

2.3 幻讀

MySQL 對幻讀的定義如下：

The so-called phantom problem occurs within a transaction when the same query produces different sets of rows at different times. For example, if a SELECT is executed twice, but returns a row the second time that was not returned the first time, the row is a “phantom” row.

官方檔案：翻譯為中文是：同一個查詢在不同時間得到了不同的結果，這就是事務中的幻讀問題。例如，一個 SELECT 被執行了兩次，但是第二次返回了第一次沒有返回的一行，那麼這一行就是一個“幻像”行。

3.隔離級別實戰

3.1 查詢事務隔離級別

檢視全域性 MySQL 事務隔離級別和當前對談的事務隔離級別的 SQL 如下：

select @@global.tx_isolation,@@tx_isolation;

以上 SQL 執行結果如下圖所示：

3.2 設定事務隔離級別

每個連線到 MySQL 的使用者端可以單獨設定事務的隔離級別，MySQL 可以使用以下 SQL 設定當前連線（使用者端）的事務隔離級別：

set session transaction isolation level 事務隔離級別;

其中事務隔離級別有 4 個值：

READ UNCOMMITTED
READ COMMITTED
REPEATABLE READ
SERIALIZABLE

3.3 髒讀問題

一個事務讀取到了另一個事務為提交儲存的資料，之後此事務進行了回滾操作，從而導致第一個事務讀取了一個不存在的髒資料。接下來，我們使用 SQL 來演示一下髒讀問題。

正式開始之前，先建立一個測試表：

-- 建立一個城市表
drop table if exists city;
create table city(
    id int primary key auto_increment,
    name varchar(250) not null
);

髒讀的執行順序如下：

髒讀的執行 SQL 和執行順序如下：

使用者端 A：set session transaction isolation level read uncommitted;
使用者端 A：start transaction;
使用者端 B：start transaction;
使用者端 B：insert into city(name) values('西安');
使用者端 A：select * from city;
使用者端 B：rollback;
使用者端 A：select * from city;

對應的執行結果如下圖所示：

從上述結果可以看出，當把使用者端 A 設定為讀未提交的事務隔離級別後，使用者端 A 可以讀取到其他事務未提交的資料，當其他事務回滾之後，使用者端 A 讀取的資料就成了髒資料，這就是髒讀，也就是讀未提交的事務隔離級別中存在髒讀的問題。

3.4 不可重複讀問題

不可重複讀的執行順序如下：

不可重複讀的執行 SQL 和執行順序如下：

使用者端 A：set session transaction isolation level read committed;
使用者端 A：start transaction;
使用者端 A：select * from city where id=1;
使用者端 B：start transaction;
使用者端 B：update city set name='長安' where id=1;
使用者端 B：commit;
使用者端 A：select * from city where id=1;

對應執行的結果如下圖所示：

從上述結果中可以看出，使用者端 A 被設定了讀已提交的事務隔離級別之後，使用同樣的 SQL 兩次讀取到的同一條資料，內容是不一樣的，這就是不可重複讀。也就是讀已提交的事務隔離級別中，可能存在不可重複讀的問題。

3.5 幻讀問題

同一個查詢在不同時間得到了不同的結果，這就是事務中的幻讀問題。例如，一個 SELECT 被執行了兩次，但是第二次返回了第一次沒有返回的一行，那麼這一行就是一個“幻像”行。

幻讀的執行順序如下：

幻讀的執行 SQL 和執行順序如下：使用者端 A：set session transaction isolation level repeatable read; 使用者端 A：start transaction; 使用者端 A：select * from city where id<5; --查詢出1條資料使用者端 B：start transaction; 使用者端 B：insert into city(id,name) values(2,'北京'); 使用者端 B：commit; 使用者端 A：update city set name='京城' where id=2; 使用者端 A：select * from city where id<5; --查詢出2條資料對應執行的結果如下圖所示：

從上述結果可以看出，使用者端 A 被設定了可重複讀的事務隔離級別之後，使用相同的 SQL 卻查詢出了一樣的結果，第一次查詢出了一條資料，而第二次查詢出了兩條資料，多出來的這行資料就叫做“幻像”行，因此我們可以得出結果，在可重複讀中可能會存在幻讀的問題。

總結

MySQL 中有 4 種事務隔離級別：讀未提交（存在髒讀/不可重複讀/幻讀問題）、讀已提交（存在不可重複讀/幻讀問題）、可重複讀（存在幻讀問題）和序列化，其中可重複讀是 MySQL 預設的事務隔離級別。髒讀是讀到了其他事務未提交的資料，不可重複讀是讀到了其他事務修改的資料，而幻讀則是讀取到了其他事務新增或刪除的“幻像”行資料。

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