MySQL事物隔离级别详解
目录
事物隔离级别总结
实际情况演示
脏读(未提交)
避免脏读(读已提交)
不可重复读
可重复读
幻读
事物隔离级别总结
SQL标准定义了四种事物隔离级别,用来平衡事物的隔离性(Isolation)和并发性能。级别越高,数据一致性越好,但并发性可能越低,这四个级别是:
- READ-UNCOMMITTED(读取未提交) :最低的隔离级别,允许读取尚未提交的数据变更,可能会导致脏读、幻读或不可重复读。这种级别在实际应用中很少使用,因为它对数据一致性的保证太弱。
- READ-COMMITTED(读取已提交) :允许读取并发事务已经提交的数据,可以阻止脏读,但是幻读或不可重复读仍有可能发生。这是大多数数据库(如 Oracle, SQL Server)的默认隔离级别。
- REPEATABLE-READ(可重复读) :对同一字段的多次读取结果都是一致的,除非数据是被本身事务自己所修改,可以阻止脏读和不可重复读,但幻读仍有可能发生。MySQL InnoDB 存储引擎的默认隔离级别正是 REPEATABLE READ。并且,InnoDB 在此级别下通过 MVCC(多版本并发控制) 和 Next-Key Locks(间隙锁+行锁) 机制,在很大程度上解决了幻读问题。
- SERIALIZABLE(可串行化) :最高的隔离级别,完全服从 ACID 的隔离级别。所有的事务依次逐个执行,这样事务之间就完全不可能产生干扰,也就是说,该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读
默认级别查询:
MySQL InnoDB存储引擎的默认隔离级别是REPEATABLE READ。可以通过一下命令查看:
mysql> SELECT @@transaction_isolation;
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| REPEATABLE-READ |
+-------------------------+
InnoDB 的 REPEATABLE READ 对幻读的处理:
标准的SQL隔离级别定义里,重复读是无法防止幻读的。但InnoDB的实现通过一下机制很大程度上避免了幻读:
- 快照读:普通的SELECT语句,通过MVCC机制实现。事物启动时创建一个数据快照,后续的快照读都读取这个版本的数据,从而避免了看到其他事务新插入到幻读(幻读)或修改的行(不可重复读)。
- 当前读: 像SELECT...FOR UPDATE ,SELECT ..LOCK IN SHARE MODE ,INSERT,UPDATE,DELETE这些操作。InnoDB使用Next-Key来锁定扫描到索引记录及其间的范围(间隙),防止其他事务在这个范围内插入新的记录,从而避免幻读。Next-Key Lock是行锁(Record Lock)和间隙锁(Gap Lock)的组合。
值得注意的是,虽然通常认为隔离级别越高,并发性越差,但InnoDB存储引擎通过MVCC机制优化了可重复读级别。对于常见的只读或读多写少的场景,其性能与读已提交相比可能没有显著差异。不过,在写密集型且并发
冲突较高的的场景下,RR的间隙锁的机制可能比RC带来更多的锁等待。
此外,在某些特定场景下,如需要严格一致性分布式事务(XA trransactions),InnoDB可能要求或推荐使用串行化隔离级别来确保原句数据的一致性。
《MySQL 技术内幕:InnoDB 存储引擎(第 2 版)》7.7 章这样写到:
InnoDB存储引擎提供了对XA事物的支持,并通过XA事务来支持分布式事务的实现。分布式事务指的是允许有多个事务资源(transactions resource)参与到一个全局的事务中。事务资源通常是关系型数据库系统,但也可以是其他类型的资源。全局事务要求在其中的所有参与的事务要么提交,要么都回滚,这对于事务原有ACID要求又有了提高。另外,在使用分布式事务时,InnoDB存储引擎的事务隔离级别必须设置为串行化。
实际情况演示
下面会使用2个命令行MySQL,模拟多线程(多事务)对同一份的数据的脏读问题。
MySQL命令行的默认设置中事务都是自动提交的,即执行SQL语句就会马上执行COMMIT操作。如果要显式地开启一个事务需要使用命令:START TRANSACTION
我们可以通过下面的命令来设置隔离级别。
SET [SESSION|GLOBAL] TRANSACTION ISOLATION LEVEL [READ UNCOMMITTED|READ COMMITTED|REPEATABLE READ|SERIALIZABLE]
我们再看一下我们在下面实际操作中使用到一些并发控制语句:
- STRAT TRANSACTION | BEGIN:显式地开启一个事务
- COMMIT:提交事务,使得对数据库做的修改成为永久性。
- ROOLBACK:回滚会结束用户的事务,并撤销正在进行的所有未提交的修改。
脏读(未提交)
避免脏读(读已提交)
不可重复读
还是刚才上面的读已提交的图,虽然避免了读未提交,但是出现了,一个事务还没有结束,就发生了不可重复读问题。
可重复读
幻读
演示幻读出现的情况
SQL脚本1在第一次查询工资为500的记录当时只有一条,SQL脚本2插入了一条工资为500的记录,提交之后,SQL1脚本在同一个事务中再次出现读查询发现了两条工资为500的记录这种就是幻读。
解决幻读的方法
解决幻读的方法有很多,但是它们核心的思想就是一个事务在操作某张表数据的时候,另外一个事务不允许新增或者是删除这张表中的数据了。解决幻读的方式主要有一下几种:
- 将事务隔离级别调整为串行化
- 在可重复读的事务级别下,给事务操作的这张表添加表锁。
- 在可重复读的事务级别下,给事务操作的这张表添加Next-Key Lock(Record Lock +Gap Lock)。