MySQL InnoDB事务的隔离级别

MySQL InnoDB事务的隔离级别有四级,默认是“可重复读”(REPEATABLE READ)。

  • 未提交读(READ UNCOMMITTED)。另一个事务修改了数据,但尚未提交,而本事务中的SELECT会读到这些未被提交的数据(脏读)。
  • 提交读(READ COMMITTED)。本事务读取到的是最新的数据(其他事务提交后的)。问题是,在同一个事务里,前后两次相同的SELECT会读到不同的结果(不重复读)。在同一个事务生命周期内,也就是这个事务还未提交之前。如果另外一个事务,对数据进行了编辑(update)或者删除(delete)操作。那么A事务就会读取到。简单理解,就是在一个事务生命周期内,多次查询数据,每次都可能查出来的不一样。
  • 可重复读(REPEATABLE READ)。在同一个事务里,SELECT的结果是事务开始时时间点的状态,因此,同样的SELECT操作读到的结果会是一致的。但是,会有幻读现象。幻读的结果其实和不可重复读是一样的表现,差异就在于,不可重复读,主要是针对其他事务进行了编辑(update)和删除(delete)操作。而幻读主要是针对插入(insert)操作。也就是在一个事务生命周期内,会查询到另外一个事务新插入的数据。
  • 串行化(SERIALIZABLE)。读操作会隐式获取共享锁,可以保证不同事务间的互斥。

四个级别逐渐增强,每个级别解决一个问题。

  • 脏读,最容易理解。另一个事务修改了数据,但尚未提交,而本事务中的SELECT会读到这些未被提交的数据。
  • 不重复读。解决了脏读后,会遇到,同一个事务执行过程中,另外一个事务提交了新数据,因此本事务先后两次读到的数据结果会不一致。
  • 幻读。解决了不重复读,保证了同一个事务里,查询的结果都是事务开始并且第一次查询时的状态(一致性)。但是,如果另一个事务同时提交了新数据,虽然本事务再次按照相同的条件查找会得到相同的结果集,但是本事务指定更新时(看了后面的演示你就会知道),就会“惊奇的”发现了这些新数据,貌似之前读到的数据是“鬼影”一样的幻觉。

不同的隔离级别有不同的现象,并有不同的锁定/并发机制,隔离级别越高,数据库的并发性就越差,4种事务隔离级别分别表现的现象如下表:

 

隔离级别 脏读 非重复读 幻像读
read uncommitted YES YES YES
read committed NO YES YES
repeatable read NO NO YES
serializable NO NO NO

下面我们就直接来通过实验来看,Mysql Innodb中,不同的事务隔离级别,会出现怎么样的结果。

首先我们开启两个终端,查询当前MySQL的默认隔离级别:

SELECT @@global.tx_isolation; //查询全局事务
SELECT @@session.tx_isolation; //查询当前会话事务

可以看到,默认的隔离级别是:REPEATABLE-READ

1.实验Read uncommitted

我们将会话事务设置为:Read uncommitted

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
//测试可以不用设置全局事务
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;(这个可以不用设,只设置上面一行就可以了进行测试了)

更改完之后,重新查询事务:

 


可以看到,全局事务已经更改为Read uncommitted

 

然后,我们首先创建一个测试的数据库test_tx,并插入了2条测试数据,如下图:

 

然后我们分别开启事务,然后我们在B终端中,插入一条数据,但是不提交,然后在A终端进行数据查询。


可以看到,我们在B终端insert一条数据,但是未进行提交操作(commit),但是在A事务中,却查询到了。我们称这种现象叫做脏读,在实际开发过程中,我们一般较少使用Read uncommitted隔离级别,这种隔离级别对任何的数据操作都不会进行加锁。

 

2.实验Read committed

首先我们将会话的事务隔离级别设置为read committed

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

然后我们用上面相同的方式,进行测试。首先同时将2个终端的事务开启:begin;,然后在B终端中插入一条新的数据insert into test_tx values(4,"Lee");,但是不提交事务(commit),然后在A终端中,查询数据,如图,我们在A终端中,没有查询到刚才插入的这条数据。


所以,实验表明,在Read committed隔离级别,不会出现脏读的问题。

 

然后我们继续做实验,看看在Read committed隔离级别中,会不会出现不可重复读幻读的现象。

我们同时打开两个终端的事务,然后在A终端中,查询当前的数据,然后我们在B终端中,将ID为3的数据,name修改为Jeff。然后将B终端的事务提交(commit),但是A终端不提交事务,在一个事务的生命周期内,然后查询数据,我们查询到了刚才B终端修改过的数据。也就是说,我们在A终端的一个事务周期内(事务未commit),两次查询,得到的结果是不一样的。


实验表明,在Read committed隔离级别中,存在不可重复读的现象。

 

我们继续做实验,因为刚才B终端已经将事务提交,所以我们重新打开B终端的事务,然后我们在B终端中,插入(insert)一条ID为5的新数据,并提交事务。然后我们回到A终端,查询数据,我们同样可以查询到刚才B终端新插入的数据。也就是说我们在A终端中,三次查询,得到的结果都是不一样的。


实验表明,在Read committed隔离级别中,存在幻读的现象。

 

总结,在Read committed隔离级别中,可以有效解决脏读问题,但是有不可重复读幻读问题,而不可重复读和幻读的差异主要是,不可重复读主要是针对修改和删除操作、幻读针对插入数据操作。

3.实验Repeatable read

首先我们将隔离级别更改为Repeatable read

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

然后我们首先实验,在Repeatable read级别中是否存在脏读问题,我们首先同时开启A,B两个终端的事务(begin;),然后在B终端中,插入一条ID为6的数据,但是不提交事务。然后在A终端中进行数据查询,结果是我们未查询到刚才插入的数据,所以在Repeatable read级别中,没有脏读现象。

 

接着,我们顺着刚才的新插入的数据,然后将B终端的事务进行提交,然后再回到A终端查询数据,依然没有查询到B终端刚才插入的ID为6的数据,以此也就表明,目前Mysql 5.6以上的版本中,Repeatable read级别已经不存在幻读的问题,而之前的版本我并未做测试,后面有时间会在去查一下,mysql是在哪个版本开始解决了幻读问题。

 

由于刚才B终端已经提交了事务,所以为了实验是否存在不可重复读的现象,我们重新开启B终端的事务,然后我们将ID为5的name修改为Joy:update test_tx set name = "Joy" where id = 5;,同时B终端的事务commit;,然后我们回到A终端进行查询,三次的查询结果都是一致的。所以实验表明,在Repeatable read级别中,不存在不可重复读现象。

 

总结,在Repeatable read级别中,脏读不可重复读幻读现象都没有。在mysql中,该级别也是默认的事务隔离级别,我们日常在开发中,也是主要使用该隔离级别。

4.Serializable

Serializable完全串行化的读,每次读都需要获得表级共享锁,读写相互会相互互斥,这样可以更好的解决数据一致性的问题,但是同样会大大的降低数据库的实际吞吐性能。所以该隔离级别因为损耗太大,一般很少在开发中使用。

结论:MySQL InnoDB的可重复读并不保证避免幻读,需要应用使用加锁读来保证。而这个加锁度使用到的机制就是next-key locks。

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