MySQL事务隔离级别

一、事务的基本要素（ACID）

• 原子性（Atomicity）：事务开始后所有操作，要么全部做完，要么全部不做，不可能停滞在中间环节。事务执行过程中出错，会回滚到事务开始前的状态，所有的操作就像没有发生一样。也就是说事务是一个不可分割的整体，就像化学中学过的原子，是物质构成的基本单位。
• 一致性（Consistency）：事务开始前和结束后，数据库的完整性约束没有被破坏 。比如A向B转账，不可能A扣了钱，B却没收到。
• 隔离性（Isolation）：同一时间，只允许一个事务请求同一数据，不同的事务之间彼此没有任何干扰。比如A正在从一张银行卡中取钱，在A取钱的过程结束前，B不能向这张卡转账。
• 持久性（Durability）：事务完成后，事务对数据库的所有更新将被保存到数据库，不能回滚。

二、事务的并发问题

• 脏读：事务A读取了事务B更新的数据，然后B回滚操作，那么A读取到的数据是脏数据
• 不可重复读：事务 A 多次读取同一数据，事务 B 在事务A多次读取的过程中，对数据作了更新并提交，导致事务A多次读取同一数据时，结果 不一致。
• 幻读：系统管理员A将数据库中所有学生的成绩从具体分数改为ABCDE等级，但是系统管理员B就在这个时候插入了一条具体分数的记录，当系统管理员A改结束后发现还有一条记录没有改过来，就好像发生了幻觉一样，这就叫幻读。
• 小结：不可重复读的和幻读很容易混淆，不可重复读侧重于修改，幻读侧重于新增或删除。解决不可重复读的问题只需锁住满足条件的行，解决幻读需要锁表

三、MySQL事务隔离级别

事务隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
读未提交（read-uncommitted）	是	是	是
读已提交（read-committed）	否	是	是
可重复读（repeatable-read）	否	否	是
串行化（serializable）	否	否	否

 

MySQL默认的事务隔离级别为：repeatable-read（可重复读）

mysql> select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)

四、示例说明各个隔离级别的情况

一、读未提交（read-uncommitted）

1）打开一个客户端A，并设置当前事务模式为read uncommitted（未提交读），查询表relax的初始值

mysql> set session transaction isolation level read uncommitted;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select @@tx_isolation;
+------------------+
| @@tx_isolation   |
+------------------+
| READ-UNCOMMITTED |
+------------------+
1 row in set (0.00 sec)

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

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端A　

2）在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表relax：

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

mysql> update relax set money = money - 250 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   250 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端B

3）这时，虽然客户端B的事务还没提交，但是客户端A就可以查询到B已经更新的数据：

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

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   250 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端A

4）一旦客户端B的事务因为某种原因回滚，所有的操作都将会被撤销，那客户端A查询到的数据其实就是脏数据：

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   250 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

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

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端B

5）在客户端A执行更新语句 update relax set money = money - 250 where id = 1，jay的money没有变成0，居然是250，是不是很奇怪，数据不一致啊，如果你这么想就太天真了，在应用程序中，我们会用500-250=250，并不知道其他会话回滚了，要想解决这个问题可以采用读已提交的隔离级别。

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   250 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> update relax set money = money - 250 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   250 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端A

二、读已提交（read-committed）

1）打开一个客户端A，并设置当前事务模式为read committed（读已提交），查询表relax的所有记录：

mysql> set session transaction isolation level read committed;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select @@tx_isolation;
+----------------+
| @@tx_isolation |
+----------------+
| READ-COMMITTED |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)

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

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端A

2）在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表relax：

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

mysql> update relax set money = money + 150 where id = 3;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3150 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端B

3）这时，客户端B的事务还没提交，客户端A不能查询到B已经更新的数据，解决了脏读问题：

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端A

4）客户端B的事务提交

mysql> update relax set money = money + 150 where id = 3;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3150 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

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

5）客户端A执行与上一步相同的查询，结果 与上一步不一致，即产生了不可重复读的问题

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3150 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端A

三、可重复读（repeatable-read）

1）打开一个客户端A，并设置当前事务模式为repeatable read，查询表relax的所有记录

mysql> set session transaction isolation level repeatable read;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端A

2）在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表relax并提交　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

mysql> select @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)

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

mysql> update relax set money = money + 50 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

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

3）在客户端A查询表account的所有记录，与步骤（1）查询结果一致，没有出现不可重复读的问题

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端A

4）在客户端A，接着执行update relax set money= money- 50 where id = 1，money没有变成500-50=450，jay的money值用的是步骤（2）中的550来算的，所以是500，数据的一致性倒是没有被破坏。可重复读的隔离级别下使用了MVCC机制，select操作不会更新版本号，是快照读（历史版本）；insert、update和delete会更新版本号，是当前读（当前版本）。

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> update relax set money= money- 50 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端A

5）重新打开客户端B，插入一条新数据后提交

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

mysql> insert into relax values(4,'kebo',5000);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端B

6）在客户端A查询表relax的所有记录，没有查出新增数据，所以没有出现幻读

mysql> select * from relax;
+----+-------+-------+
| id | name  | money |
+----+-------+-------+
|  1 | jay   |   500 |
|  2 | relax |  1000 |
|  3 | 1Q84  |  3000 |
+----+-------+-------+
3 rows in set (0.00 sec)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　客户端A

四、串行化（serializable）

串行化是4种事务隔离级别中隔离效果最好的，解决了脏读、可重复读、幻读的问题，但是效果最差，它将事务的执行变为顺序执行，与其他三个隔离级别相比，它就相当于单线程，后一个事务的执行必须等待前一个事务结束。

 

补充：

1、事务隔离级别为读提交时，写数据只会锁住相应的行

2、事务隔离级别为可重复读时，如果检索条件有索引（包括主键索引）的时候，默认加锁方式是next-key 锁；如果检索条件没有索引，更新数据时会锁住整张表。一个间隙被事务加了锁，其他事务是不能在这个间隙插入记录的，这样可以防止幻读。

3、事务隔离级别为串行化时，读写数据都会锁住整张表

4、隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，但是对并发性能的影响也越大。