MySQL之事務隔離級別案例理解

一、事務的ACID特性

正如我們所知，事務有着ACID四個特性，分別爲：
1. 原子性（atomicity）
一個事務被視爲是一個不可分割的最小工作單元，事務中的語句，要麼全部提交成功，要麼全部失敗回滾。
2. 一致性（consistency）
數據庫總是從一個一致性狀態轉換成另外一個一致性的狀態。事務沒有提交，事務中做出的修改就不會保存到數據庫中。
3. 隔離性（isolation）
通常在一個事務所做的修改在最終提交之前，對其它事務不可見。
4. 持久性（durability）
事務一旦提交，其做出的修改會保存到數據庫中，即使系統崩潰，修改的數據也不會丟失。

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二、隔離級別

隔離級別規定了一個事務中所做的修改，在其他事務內、事務間的可見性。

設置事務隔離級別（注：修改global事務隔離級別，重新登陸數據庫才能生效。）

set global tx_isolation='REPEATABLE-READ'
set session tx_isolation='REPEATABLE-READ'

查詢事務隔離級別

select @@tx_isolation;
select @@global.tx_isolation;
select @@session.tx_isolation;

不同的數據庫產品默認的事務隔離級別是不同的，大多數系統的默認級別爲提交讀（RC），MySQL的默認級別爲可重複讀（RR）。

1. 未提交讀（Read Uncommitted）

未提交讀：事務中的修改，即使沒有提交，對於其他事務也都是可見的。

事務讀取到未提交的數據，即爲髒讀（dirty read）。

案例分析

（1）首先準備數據

use test;
create table test(
    id int(5) not null
) engine=innodb default charset=utf8;
insert test(id) values(100),(200),(300),(400);

（2）設置數據庫的隔離級別爲RU。

mysql> set global tx_isolation='READ-UNCOMMITTED';
mysql> select @@tx_isolation;
Name          |Value           |
--------------|----------------|
@@tx_isolation|READ-UNCOMMITTED|

（3）事務操作

session A操作–開始事務

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from test;
+-----+
| id  |
+-----+
| 100 |
| 200 |
| 300 |
| 400 |
+-----+
4 rows in set (0.00 sec)

session B操作–開始事務，並修改

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into test values(500);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from test;
+-----+
| id  |
+-----+
| 100 |
| 200 |
| 300 |
| 400 |
| 500 |
+-----+
5 rows in set (0.00 sec)

session A操作

mysql> select * from test;
+-----+
| id  |
+-----+
| 100 |
| 200 |
| 300 |
| 400 |
| 500 |
+-----+
5 rows in set (0.00 sec)

從上面的案例中，session B並沒有對事務進行提交（commit），session A依然可以看到新的記錄。

2. 提交讀（Read Committed）

提交讀：事務從開始到提交之前，其做出的修改對於其他事務不可見。

克服了髒讀，但是無法避免不可重複讀和幻讀。

不可重複讀，即兩次執行同樣的查詢，得到的結果可能不一致。

案例分析
（1）設置數據庫隔離級別爲RC

mysql> set global tx_isolation='READ-COMMITTED';
mysql> select @@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| READ-COMMITTED |
+----------------+

（2）事務操作

session A操作–開始事務

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from test;
+-----+
| id  |
+-----+
| 100 |
| 200 |
| 300 |
| 400 |
+-----+
4 rows in set (0.00 sec)

session B操作–開始事務

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from test;
+-----+
| id  |
+-----+
| 100 |
| 200 |
| 300 |
| 400 |
+-----+
4 rows in set (0.00 sec)

mysql> update test set id=999 where id=600;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from test;
+-----+
| id  |
+-----+
| 100 |
| 200 |
| 300 |
| 600 |
+-----+
4 rows in set (0.00 sec)

session A操作

mysql> select * from test;
+-----+
| id  |
+-----+
| 100 |
| 200 |
| 300 |
| 400 |
+-----+
4 rows in set (0.09 sec)

session B操作–提交事務

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.11 sec)

session A操作

mysql> select * from test;
+-----+
| id  |
+-----+
| 100 |
| 200 |
| 300 |
| 600 |
+-----+
4 rows in set (0.00 sec)

案例中，session B事務未提交之前，session A看不到B的修改。提交之後，可以讀取到。

3. 可重複讀（Repeatable Read）

可重複讀可以保證同一個事務中多次讀取同樣記錄的結果是一致的。

克服了髒讀和不可重複讀，可能出現幻讀。（MVCC解決了部分幻讀問題）

幻讀，即當某個事務在讀取某個範圍記錄時，其他事務又在範圍內插入了新的數據，當前之前的事務再次讀取該範圍記錄時，產生幻行。

案例分析
（1）設置事務隔離級別

mysql> set global tx_isolation='REPEATABLE-READ';
mysql> select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

（2）事務操作

session A操作–開始事務

mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from test;
+-----+
| id  |
+-----+
| 100 |
| 200 |
| 300 |
| 400 |
| 500 |
+-----+
5 rows in set (0.00 sec)

session B操作–修改並提交事務

mysql> insert into test values(600);
Query OK, 1 row affected (0.36 sec)

session A操作

mysql> select * from test;
+-----+
| id  |
+-----+
| 100 |
| 200 |
| 300 |
| 400 |
| 500 |
+-----+
5 rows in set (0.00 sec)

session A操作–提交事務

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from test;
+-----+
| id  |
+-----+
| 100 |
| 200 |
| 300 |
| 400 |
| 500 |
| 600 |
+-----+
6 rows in set (0.00 sec)

小結：可重複讀級別只能讀取已經提交的數據，並且在一個事務中，讀取事務開始時的數據。

彙總

隔離級別	髒讀	不可重複讀	幻讀	加鎖讀
未提交讀	是	是	是	否
提交讀	否	是	是	否
可重複讀	否	否	是	否
可序列化	否	否	否	是

4. 可序列化（Serializable）

最高的隔離級別。在讀取的每一行數據上加鎖，強制事務串行執行，使之不可能衝突，從而解決幻讀問題。因此，會導致大量的超時和鎖爭用，不利於併發。

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三、不可重複讀和幻讀的個人理解

• 髒讀–針對未提交的數據。

• 不可重複讀–針對事務內多次讀取數據，數據本身的對比（側重update）。

• 幻讀–針對事務內多次讀取同一範圍的數據，數據條數的對比（側重insert、delete）。