MySQL 事務隔離級別定義解析

下文內容主要給大家帶來MySQL 事務隔離級別定義解析，這里所講到的知識，與書籍略有不同，都是億速云專業技術人員在與用戶接觸過程中，總結出來的，具有一定的經驗分享價值，希望給廣大讀者帶來幫助。

MySQL 事務的四種隔離級別

1 事務的基本要素（ACID）

• 原子性（Atomicity）：事務開始后所有操作，要么全部做完，要么全部不做，不可能停滯在中間環節。事務執行過程中出錯，會回滾到事務開始前的狀態，所有的操作就像沒有發生一樣。也就是說事務是一個不可分割的整體，就像化學中學過的原子，是物質構成的基本單位。
• 一致性（Consistency）：事務開始前和結束后，數據庫的完整性約束沒有被破壞 。比如A向B轉賬，不可能A扣了錢，B卻沒收到。
• 隔離性（Isolation）：同一時間，只允許一個事務請求同一數據，不同的事務之間彼此沒有任何干擾。比如A正在從一張銀行卡中取錢，在A取錢的過程結束前，B不能向這張卡轉賬。
• 持久性（Durability）：事務完成后，事務對數據庫的所有更新將被保存到數據庫，不能回滾。

2 事務的并發問題

• 臟讀：事務A讀取了事務B更新的數據，然后B回滾操作，那么A讀取到的數據是臟數據
• 不可重復讀：事務 A 多次讀取同一數據，事務 B 在事務A多次讀取的過程中，對數據作了更新并提交，導致事務A多次讀取同一數據時，結果 不一致。
• 幻讀：系統管理員A將數據庫中所有學生的成績從具體分數改為ABCDE等級，但是系統管理員B就在這個時候插入了一條具體分數的記錄，當系統管理員A改結束后發現還有一條記錄沒有改過來，就好像發生了幻覺一樣，這就叫幻讀。

小結：不可重復讀的和幻讀很容易混淆，不可重復讀側重于修改，幻讀側重于新增或刪除。解決不可重復讀的問題只需鎖住滿足條件的行，解決幻讀需要鎖表

3 事務的四種隔離級別

• 未提交讀(Read Uncommitted)：允許臟讀，也就是可能讀取到其他會話中未提交事務修改的數據
• 提交讀(Read Committed)：只能讀取到已經提交的數據。Oracle等多數數據庫默認都是該級別 (不重復讀)
• 可重復讀(Repeated Read)：可重復讀。在同一個事務內的查詢都是事務開始時刻一致的，InnoDB默認級別。在SQL標準中，該隔離級別消除了不可重復讀，但是還存在幻象讀
• 串行讀(Serializable)：完全串行化的讀，每次讀都需要獲得表級共享鎖，讀寫相互都會阻塞

SQL標準定義了4種隔離級別，包括了一些具體規則，用來限定事務內外的哪些改變是可見的，哪些是不可見的。
低級別的隔離級一般支持更高的并發處理，并擁有更低的系統開銷。

按照SQL:1992 事務隔離級別，InnoDB默認是可重復讀的（REPEATABLE READ）。
MySQL/InnoDB 提供SQL標準所描述的所有四個事務隔離級別。

4 設置默認隔離級別

4.1 查詢全局和會話事務隔離級別：

SELECT @@global.tx_isolation;
SELECT @@session.tx_isolation;
SELECT @@tx_isolation;

4.2 啟動時指定隔離級別（臨時生效）

在命令行中啟動mysql服務時用--transaction-isolation {READ-UNCOMMITTED | READ-COMMITTED | REPEATABLE-READ | SERIALIZABLE} 選項指定隔離級別。

4.3 配置文件添加（每次重啟時生效）

在配置my.cnf文件的[mysqld]節里添加如下設置：

transaction-isolation = {READ-UNCOMMITTED | READ-COMMITTED | REPEATABLE-READ | SERIALIZABLE}

4.4 客戶端命令行

用戶可以用SET TRANSACTION語句改變單個會話或者所有新進連接的隔離級別。它的語法如下：

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

注意：默認的行為（不帶session和global）是為下一個（未開始）事務設置隔離級別。如果你使用GLOBAL關鍵字，語句在全局對從那點開始創建的所有新連接（除了不存在的連接）設置默認事務級別。你需要SUPER權限來做這個。使用SESSION 關鍵字為將來在當前連接上執行的事務設置默認事務級別。 任何客戶端都能自由改變會話隔離級別（甚至在事務的中間），或者為下一個事務設置隔離級別。

5 第1級別：Read Uncommitted(讀取未提交內容)

(1)所有事務都可以看到其他未提交事務的執行結果
(2)本隔離級別很少用于實際應用，因為它的性能也不比其他級別好多少
(3)該級別引發的問題是——臟讀(Dirty Read)：讀取到了未提交的數據

#首先，修改隔離級別
set tx_isolation='READ-UNCOMMITTED';
select @@tx_isolation;
+------------------+
| @@tx_isolation   |
+------------------+
| READ-UNCOMMITTED |
+------------------+

#事務A：啟動一個事務
start transaction;
select * from tx;
+------+------+
| id   | num  |
+------+------+
|    1 |    1 |
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+

#事務B：也啟動一個事務(那么兩個事務交叉了)
       在事務B中執行更新語句，且不提交
start transaction;
update tx set num=10 where id=1;
select * from tx;
+------+------+
| id   | num  |
+------+------+
|    1 |   10 |
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+

#事務A：那么這時候事務A能看到這個更新了的數據嗎?
select * from tx;
+------+------+
| id   | num  |
+------+------+
|    1 |   10 |     --->可以看到！說明我們讀到了事務B還沒有提交的數據
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+

#事務B：事務B回滾,仍然未提交
rollback;
select * from tx;
+------+------+
| id   | num  |
+------+------+
|    1 |    1 |
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+

#事務A：在事務A里面看到的也是B沒有提交的數據
select * from tx;
+------+------+
| id   | num  |
+------+------+
|    1 |    1 |     --->臟讀意味著我在這個事務中(A中)，事務B雖然沒有提交，但它任何一條數據變化，我都可以看到！
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+

6 第2級別：Read Committed(讀取提交內容)

(1)這是大多數數據庫系統的默認隔離級別（但不是MySQL默認的）
(2)它滿足了隔離的簡單定義：一個事務只能看見已經提交事務所做的改變
(3)這種隔離級別出現的問題是——不可重復讀(Nonrepeatable Read)：不可重復讀意味著我們在同一個事務中執行完全相同的select語句時可能看到不一樣的結果。
|——>導致這種情況的原因可能有：(1)有一個交叉的事務有新的commit，導致了數據的改變;(2)一個數據庫被多個實例操作時,同一事務的其他實例在該實例處理其間可能會有新的commit

#首先修改隔離級別
set tx_isolation='read-committed';
select @@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| READ-COMMITTED |
+----------------+

#事務A：啟動一個事務
start transaction;
select * from tx;
+------+------+
| id   | num  |
+------+------+
|    1 |    1 |
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+

#事務B：也啟動一個事務(那么兩個事務交叉了)
       在這事務中更新數據，且未提交
start transaction;
update tx set num=10 where id=1;
select * from tx;
+------+------+
| id   | num  |
+------+------+
|    1 |   10 |
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+

#事務A：這個時候我們在事務A中能看到數據的變化嗎?
select * from tx; --------------->
+------+------+                |
| id   | num  |                |
+------+------+                |
|    1 |    1 |--->并不能看到！ |
|    2 |    2 |                |
|    3 |    3 |                |
+------+------+                |——>相同的select語句，結果卻不一樣
                               |
#事務B：如果提交了事務B呢?             |
commit;                        |
                               |
#事務A:                                                 |
select * from tx; --------------->
+------+------+
| id   | num  |
+------+------+
|    1 |   10 |--->因為事務B已經提交了，所以在A中我們看到了數據變化
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+

7 第3級別：Repeatable Read(可重讀)

(1)這是MySQL的默認事務隔離級別
(2)它確保同一事務的多個實例在并發讀取數據時，會看到同樣的數據行
(3)此級別可能出現的問題——幻讀(Phantom Read)：當用戶讀取某一范圍的數據行時，另一個事務又在該范圍內插入了新行，當用戶再讀取該范圍的數據行時，會發現有新的“幻影” 行
(4)InnoDB和Falcon存儲引擎通過多版本并發控制(MVCC，Multiversion Concurrency Control)機制解決了該問題

#首先，更改隔離級別
set tx_isolation='repeatable-read';
select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+

#事務A：啟動一個事務
start transaction;
select * from tx;
+------+------+
| id   | num  |
+------+------+
|    1 |    1 |
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+

#事務B：開啟一個新事務(那么這兩個事務交叉了)
       在事務B中更新數據，并提交
start transaction;
update tx set num=10 where id=1;
select * from tx;
+------+------+
| id   | num  |
+------+------+
|    1 |   10 |
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+
commit;

#事務A：這時候即使事務B已經提交了,但A能不能看到數據變化？
select * from tx;
+------+------+
| id   | num  |
+------+------+
|    1 |    1 | --->還是看不到的！(這個級別2不一樣，也說明級別3解決了不可重復讀問題)
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+

#事務A：只有當事務A也提交了，它才能夠看到數據變化
commit;
select * from tx;
+------+------+
| id   | num  |
+------+------+
|    1 |   10 |
|    2 |    2 |
|    3 |    3 |
+------+------+

8 第4級別：Serializable(可串行化)

(1)這是最高的隔離級別；
(2)它通過強制事務排序，使之不可能相互沖突，從而解決幻讀問題。簡言之,它是在每個讀的數據行上加上共享鎖；
(3)在這個級別，可能導致大量的超時現象和鎖競爭。

#首先修改隔離界別
set tx_isolation='serializable';
select @@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| SERIALIZABLE   |
+----------------+

#事務A：開啟一個新事務
start transaction;

#事務B：在A沒有commit之前，這個交叉事務是不能更改數據的
start transaction;
insert tx values('4','4');
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
update tx set num=10 where id=1;
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
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