MySQL 从零起步 - 事务隔离级别

目录：

• 1. 什么是事务
• 2. ACID 特性
  • 2.1. 原子性（Atomicity）
  • 2.2. 一致性 （Consistency）
  • 2.3. 隔离性（Isolation）
  • 2.4. 持久性（Durability）
• 3. 并发的问题
  • 3.1. 更新丢失
  • 3.2. 脏读
  • 3.3. 不可重复读
  • 3.4. 幻读
• 4. 隔离级别
  • 4.1. 读未提交（Read Uncommitted）
  • 4.2. 读已提交（Read Committed）
  • 4.3. 可重复读（Repeatable Read）
  • 4.4. 串行化（Serializable）
• 5. 总结

对 MySQL 的重新学习，不用复杂的表达，简单通俗的方式复习知识、巩固基础

1. 什么是事务

一系列数据库操作的集合，主要就是 CURD

一个有规矩的团体，一起行走

• 同生共死，原子性
• 佛系处事，一致性
• 互不影响，隔离性
• 信守诺言，持久性

2. ACID 特性

2.1. 原子性（Atomicity）

事务像原子一样不可分割

要么全部成功，不会出现只有部分操作成功

要么全部失败，进行回滚，回到最初的状态，好像什么也没发生过

操作们要同生共死

事务：小白给小黑转账

• 在一个事务期间，先转 100，再转 100
• 成功提交后就转 200，不会出现只有部分转账成功
• 失败回滚后一分钱也没转

2.2. 一致性 （Consistency）

事务使数据库从一个一致性的状态转换到另一个一致性的状态

有点像物理学的质量守恒和能量守恒

佛系处事，云卷云舒，花开花落，大千世界不会因为我而改变

事务：小白和小黑转账

• 事务开始前，小白和小黑还是一共有 200 元
• 事务执行期间，两者互相转账多次，数额不定
• 事务完成后，小白和小黑还是一共有 200 元

2.3. 隔离性（Isolation）

多个用户并发访问数据库时，数据库为每一个用户开启的事务，不能被其他事务的操作数据所干扰

多个并发事务之间要相互隔离

并发发生后，事务是可以同时访问同一行数据的

事务又是孤僻的，我过我的独木桥，你走你的阳关道

三个人转账：

• 事务1：小白给小黑转账 100
• 事务2：期间小黑给小红转账 100
• 这两个事务要互不影响，不会出现错乱

2.4. 持久性（Durability）

事务一旦移交，对数据的改变是永久性的

发生故障不应该有任何影响

做了什么就是什么，已经刻入我的人生，无法逆转

事务：小白给小黑转账

• 成功转账 100
• 服务器崩溃又重启
• 这个结果不会改变

3. 并发的问题

事务应该是互不来往，大家各走各路

现实情况是总有资源是交错的

比如两个事务一起执行时，同时又有对同一行数据由读写操作

难以避免的冲突发生了

会有四种形式出现

3.1. 更新丢失

一个事务把另一个事务的更新覆盖

小白和小黑给小红转账

• 小红的帐户初始为 0
• 事务1：小白先转 100，小红的账户为 100，但还未提交
• 事务2：小黑也转 100，因为小白没提交，不知道小白的转账，小红的账户也为 100
• 两个事务提交，小红结果只有 100
• 有 100 被蒸发了，可怕！

3.2. 脏读

一个事务读取了另一个事务未提交的数据

数据还没提交，允许其他事务读取

未提交的事务回滚会发生异常

小白和小黑给小红转账

• 小红初始账户为 0
• 事务1：小白先转 100，小红的账户为 100，还未提交
• 事务2：小黑读到小白的转账，也转了 100，小红的账户为 200
• 小白没有提交，不转了，事务1回滚；小黑提交了转账，事务2提交
• 小红的账户应该为 100 的，多出了 100，可怕！

3.3. 不可重复读

一个事务读取表中某一行数据，多次读取的结果不同

因为在读的时候，还允许其他事务修改数据

小红在查自己账户，小白的转账

• 小红的初始账户为 0
• 事务1：小红查账，有两次查询
• 事务2：小白给小红转账 100
• 事务1 第一次查询，小红读到 0
• 期间事务 2 执行成功
• 事务2 第二次查询，小红读到 100
• 有点迷，小红的账户应该是哪个值

如果以最后读到的数据为准，也有个隐患，也就是事务1发生回滚，那么这个数据也是错的

3.4. 幻读

一个事务读取了别的事务插入的数据，导致前后读取不一致

发生在事务读取一个指定范围内的数据

事务读取的期间，刚好有其他事务进行插入数据的操作，而且这个操作的值刚好就发生在这个指定范围内

那么就像幻觉一样，见鬼了，两次读取的数据不一致

小黄在查金额为 100 的账户

• 小白的初始账户为 0，小黑的初始账户为 100
• 事务1：小黄有两次查询
• 事务2：小红向小白转账 100
• 事务1 开始，小黄第一次查询，满足要求的是小黑
• 这个时候事务2 开始，小白的账户也为 100
• 事务2 开始，小黄第二次查询，满足要求的居然出现了小白
• 有点迷，小黄不知道哪个是准确的

4. 隔离级别

针对事务并发出现的几种问题，衍生出 4 种程度不一的隔离级别

对一行数据的操作，总体上可以认为是两种

• 修改操作
• 读取操作

既然对同一行的数据的读写，会发生争端，那么就来立几个规矩

• 更新丢失的问题，有事务修改，就不允许其他事务也进行修改，很好地解决
• 然后具体主要讨论读数据的问题

4.1. 读未提交（Read Uncommitted）

一个事务对一行数据的修改过程中

• 允许其他事务读取
• 禁止其他事务进行修改

最低级别的隔离

只解决了更新丢失的问题，脏读、不可重复读、幻读均会发生

4.2. 读已提交（Read Committed）

一个事务对一行数据的操作：

• 修改操作，禁止其他一切事务访问该行
• 读取操作，允许其他事务访问该数据

因为修改操作，其他事务无法访问，就没有了读取未提交数据产生脏数据的情况发生

但是读取操作，其他事务可能会修改该行，所以会发生不可重复读问题，比如几次读取数据都不一样

幻读和插入新数据有关，也没有解决

4.3. 可重复读（Repeatable Read）

一个事务对一行数据的操作：

• 修改事务，禁止其他一切事务访问该行
• 读取操作，禁止其他事务修改，允许其他事务读取

可以看到在读已提交的隔离级别上又进了一步，

修改数据和读已提交是一样的，所以不会有脏数据

读取操作，禁止其他事务进行修改，也就不会出现多次读取不一样的数据，不可重复读解决了

perfect！

但是插入新行呢，幻读还是有的

幻读问题和读写一行数据无关，和插入新数据有关，所以一些存储引擎采取了其他方式来避免幻读问题

比如 InnoDB 和 Falcon 存储引擎通过多版本并发控制（MVCC，Multiversion Concurrency Control）机制解决该问题

4.4. 串行化（Serializable）

所有事务串行执行

因为没有了对同一行数据的同时操作

所以脏读、不可重复读不会发生

又连插入数据的事务也跟着排队，幻读同样不会发生

效率太低了

5. 总结

这四种隔离级别可以用一张表格来表示：

	脏读	不可重复读	幻读
未提交读（Read uncommitted）	√	√	√
已提交读（Read committed）	×	√	√
可重复读（Repeatable read）	×	×	√
可串行化（Serializable）	×	×	×

大部分数据库使用 Read Committed 的隔离级别

MySQL 默认使用 Repectable Read 隔离级别

mysql 隔离级别.jpeg