MySQL事务的隔离级别

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一、事务的特性

对于事务，我觉得有一句英文描述的非常贴切：All or not, now or never.
事务 （Transaction）可以说是关系型数据库最重要的特性了。SQL 事务就是一个或者多个 SQL 语句的集合，这些 SQL 语句组成了一个单个的逻辑单元，所以它只有两种执行结果：commit 或者 rollback。学过操作系统的同学都会了解到，当程序引入多进程或者多线程时，也随之而来的并发问题。同样事务也是为了保证在并发执行的情况下数据的完整性。

事务开启语句是由 begin 或者 start transaction 命令开始的，或者把自提交特性关闭（set autocommit = 0）。事务结束语句通常使用 commit 或者 rollback。commit 表示提交事务，事务对数据库的修改成为永久性的，rollback 表示回滚事务，撤销正在进行中的所有未提交的修改。

事务的特性即：ACID。

• Atomicity 原子性

• Consistency 一致性

• Isolation 隔离性

  Isolation is the database-level property that controls how and when changes are made, and if they become visible to each other, users, and systems.

  隔离性是控制修改如何（How）和 何时（When）发生，以及它们是否对于其它事务、用户和系统是可见的的数据库级别属性。

• Durability 持久性

这里只重点介绍 Isolation （隔离性）是希望突出重点，关于其它三点性质，读者可以自行查阅理解。

注：acid 在英文有酸性的意思。同样，另一个分布式事务，它的特性是 base，它有碱性的意思。

二、事务的隔离性

MySQL InnoDB 存储引擎实现了 SQL 标准的 4 种隔离级别，用来限定事务内外的哪些改变是可见的，哪些是不可见的。

MySQL是各个隔离级别分别是：

• Read Uncommitted 读未提交，简称 RU

  在一个事务中，它可以读取到其他事务还未提交的数据变化，这种现象称为脏读。

• Read Committed 读已提交，简称 RC

  在一个事务中，可以读取到其他事务已经提交的数据变化，这种现象称为不可重复读。

• Repeatable Read 可重复读，简称 RR

  它是 MySQL 默认的事务隔离级别。在一个事务中，从它开始直到事务结束，都可以反复读取到事务刚开始看到的数据，并一直不会发生变化，避免了脏读、不可重复读和幻读现象。

• Serialization 可串行化

  不建议在生产环境使用，在某些特殊情况下会使用到。

这四个隔离级别的隔离性是逐渐增大的，隔离性越大，系统的开销越大。默认的隔离级别是 RR，如果实际的应用不需要这个隔离级别，可以降低隔离级别，这样会提高性能。但是除非你对数据库的隔离级别很了解，否则最好只使用默认的隔离级别。

三、隔离性实践

下面会涉及到实际的操作，它依赖的环境是前置条件中的那篇快速搭建环境的博客中所搭建的（MySQL 8.0）。

MySQL 默认的隔离级别是：REPEATABLE-READ，可重复读，简称 RR。

• 查看默认的隔离级别：show variables like '%isolation'; 或者 select @@transaction_isolation;
• 修改默认的隔离级别：SET transaction_isolation = 'READ-UNCOMMITTED';

注：这里要特别注意，在命令行中输入不要漏掉了末尾的 ;。
注：这里修改的是当前 session 的隔离级别，不是全局的隔离级别，所以需要在每个终端执行。

创建数据库和测试表

创建并使用数据库：CREATE database crazy_dragon;

切换到数据库：USE crazy_dragon;

创建测试表：

CREATE table t_user_account(
	id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(20) NOT NULL,
    balance INT NOT NULL,
    PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

这个表是一个简化的用户账户表（id，name，balance）。
注意：balance 余额。

插入一条测试数据：

读未提交 RU

SET transaction_isolation = 'READ-UNCOMMITTED';

在读未提交（RU）的隔离级别下，会出现脏读的现象。这里假设有两个事务，简称事务 A 和 事务 B。在事务 A 在执行的过程中，它是可以感知到事务 B 的 DML 操作的，这样来说其实读未提交就相当于是没有隔离级别了。

事务 A 把 id = 1 的用户 tom 的余额更新为 1200，接着事务 B 进行查询，此时它查出的结果为 1200，然后事务 A 回滚。此时数据库中的余额仍为 1000，但是事务B读取到了1200，这就是脏读。

读已提交 RC

SET transaction_isolation = 'READ-COMMITTED';

在 RC 隔离级别下，可以避免脏读。同样，事务 A 和事务 B，现在的隔离级别是读已提交。所以，只有已经提交的数据，才可以被另一个事务感知到，这样就不会发生脏读了。

读已提交避免了脏读现象，但是还有不可重复读和幻读问题。不可重复读，指的是在一个事务范围内，多次查询结果字段值不同。幻读，值的是在一个事务范围内，多次查询结果行数不同。所以，这里要注意区分这两个的区别：不可重复读，强调是是字段值；幻读，强调的是数据结果的行数。

下面来分别演示不可重复读和幻读的情况。

第二个事务前后两次查询的的 balance 字段结果不同，这就是不可重复读（update）。多次读取的结果无法确定（无法确定另一个事务的改动）。

第二个事务两次查询的结果行数不一致，这就是幻读（insert）。

幻读和不可重复读很相似，但是幻读强调的是查询结果集合的增减，而不是单条数据的更新。

可重复读 RR

默认的隔离级别：Repeatable Read，简称 RR。可以解决不可重复读和幻读。

set transaction_isolation = 'REPEATABLE-READ'

下面分别演示了，在 RR 隔离级别下，不可重复读和幻读问题被解决。

参考博客

Understanding the Isolation Property in a Database (lifewire.com)

MySQL :: MySQL 8.0 Reference Manual :: 15.7.2.1 Transaction Isolation Levels

A primer on sql transactions