MySQL事务隔离级别详解

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2021年11月6日约 1477 字大约 5 分钟

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关于事务基本概览的介绍,请看这篇文章的介绍:MySQL 常见知识点&面试题总结

事务隔离级别总结

SQL 标准定义了四个隔离级别:

  • READ-UNCOMMITTED(读取未提交) : 最低的隔离级别,允许读取尚未提交的数据变更,可能会导致脏读、幻读或不可重复读。
  • READ-COMMITTED(读取已提交) : 允许读取并发事务已经提交的数据,可以阻止脏读,但是幻读或不可重复读仍有可能发生。
  • REPEATABLE-READ(可重复读) : 对同一字段的多次读取结果都是一致的,除非数据是被本身事务自己所修改,可以阻止脏读和不可重复读,但幻读仍有可能发生。
  • SERIALIZABLE(可串行化) : 最高的隔离级别,完全服从 ACID 的隔离级别。所有的事务依次逐个执行,这样事务之间就完全不可能产生干扰,也就是说,该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。

隔离级别脏读不可重复读幻读
READ-UNCOMMITTED
READ-COMMITTED×
REPEATABLE-READ××
SERIALIZABLE×××

MySQL InnoDB 存储引擎的默认支持的隔离级别是 REPEATABLE-READ(可重读)。我们可以通过SELECT @@tx_isolation;命令来查看,MySQL 8.0 该命令改为SELECT @@transaction_isolation;

MySQL> SELECT @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+

从上面对 SQL 标准定义了四个隔离级别的介绍可以看出,标准的 SQL 隔离级别定义里,REPEATABLE-READ(可重复读)是不可以防止幻读的。

但是!InnoDB 实现的 REPEATABLE-READ 隔离级别其实是可以解决幻读问题发生的,主要有下面两种情况:

  • 快照读 :由 MVCC 机制来保证不出现幻读。
  • 当前读 : 使用 Next-Key Lock 进行加锁来保证不出现幻读,Next-Key Lock 是行锁(Record Lock)和间隙锁(Gap Lock)的结合,行锁只能锁住已经存在的行,为了避免插入新行,需要依赖间隙锁。

因为隔离级别越低,事务请求的锁越少,所以大部分数据库系统的隔离级别都是 READ-COMMITTED ,但是你要知道的是 InnoDB 存储引擎默认使用 REPEATABLE-READ 并不会有任何性能损失。

InnoDB 存储引擎在分布式事务的情况下一般会用到 SERIALIZABLE 隔离级别。

《MySQL 技术内幕:InnoDB 存储引擎(第 2 版)》7.7 章这样写到:

InnoDB 存储引擎提供了对 XA 事务的支持,并通过 XA 事务来支持分布式事务的实现。分布式事务指的是允许多个独立的事务资源(transactional resources)参与到一个全局的事务中。事务资源通常是关系型数据库系统,但也可以是其他类型的资源。全局事务要求在其中的所有参与的事务要么都提交,要么都回滚,这对于事务原有的 ACID 要求又有了提高。另外,在使用分布式事务时,InnoDB 存储引擎的事务隔离级别必须设置为 SERIALIZABLE。

实际情况演示

在下面我会使用 2 个命令行 MySQL ,模拟多线程(多事务)对同一份数据的脏读问题。

MySQL 命令行的默认配置中事务都是自动提交的,即执行 SQL 语句后就会马上执行 COMMIT 操作。如果要显式地开启一个事务需要使用命令:START TRANSACTION

我们可以通过下面的命令来设置隔离级别。

SET [SESSION|GLOBAL] TRANSACTION ISOLATION LEVEL [READ UNCOMMITTED|READ COMMITTED|REPEATABLE READ|SERIALIZABLE]

我们再来看一下我们在下面实际操作中使用到的一些并发控制语句:

  • START TRANSACTION |BEGIN:显式地开启一个事务。
  • COMMIT:提交事务,使得对数据库做的所有修改成为永久性。
  • ROLLBACK:回滚会结束用户的事务,并撤销正在进行的所有未提交的修改。

脏读(读未提交)

避免脏读(读已提交)

不可重复读

还是刚才上面的读已提交的图,虽然避免了读未提交,但是却出现了,一个事务还没有结束,就发生了 不可重复读问题。

可重复读

幻读

演示幻读出现的情况

SQL 脚本 1 在第一次查询工资为 500 的记录时只有一条,SQL 脚本 2 插入了一条工资为 500 的记录,提交之后;SQL 脚本 1 在同一个事务中再次使用当前读查询发现出现了两条工资为 500 的记录这种就是幻读。

解决幻读的方法

解决幻读的方式有很多,但是它们的核心思想就是一个事务在操作某张表数据的时候,另外一个事务不允许新增或者删除这张表中的数据了。解决幻读的方式主要有以下几种:

  1. 将事务隔离级别调整为 SERIALIZABLE
  2. 在可重复读的事务级别下,给事务操作的这张表添加表锁。
  3. 在可重复读的事务级别下,给事务操作的这张表添加 Next-key Lock(Record Lock+Gap Lock)

参考