MySQL事務隔離級別以及髒讀、幻讀、不可重複讀示例

事務的隔離性

MySQL是一個客戶端／服務器架構的軟件，對於同一個服務器來說，可以有若干個客戶端與之連接，每個客戶端與服務器連接上之後，就可以稱之爲一個會話（Session）。每個客戶端都可以在自己的會話中向服務器發出請求語句，一個請求語句可能是某個事務的一部分，也就是對於服務器來說可能同時處理多個事務。當數據庫上有多個事務同時執行的時候，就可能出現髒讀（Dirty Read）、不可重複讀（Non-Repeatable Read）、幻讀（Phantom Read）的問題，爲了解決這些問題，就有了 “隔離級別” 的概念。

理論上在某個事務對某個數據進行訪問時，其他事務應該進行排隊，當該事務提交之後，其他事務纔可以繼續訪問這個數據。但一般情況下隔離得越嚴實，效率就會越低。因此很多時候，我們都要在隔離性和效率二者之間尋找一個平衡點。

事務併發執行遇到的問題

髒讀（Dirty Read）： 髒讀是指一個事務讀到了另一個未提交事務修改過的數據。

如小王的賬戶中有100的餘額，接下來有兩個事務對小王的賬戶進行訪問。

會話A	會話B
begin;
update xxx set balance = balance+50 where client_no = ‘小王客戶號’ ;	begin;
	select balance from xxx where client_no = ‘小王客戶號’ ; （如果讀到150，則意味着發生了髒讀）
rollback;	commit;

如上，會話A和會話B各開啓了一個事務，會話A先給小王賬戶餘額加了50，此時賬戶B查詢小王賬戶餘額爲150，接下來會話A進行了回滾，那會話B查詢到的150就成一個不正確的髒數據。

不可重複讀（Non-Repeatable Read）： 不可重複讀是指在同一個事務內多次讀取同一數據集合，但查到的結果卻不相同。發生不可重複讀的原因是在多次搜索期間查詢的數據被其它事務修改了。

看如下的兩個會話請求。

會話A	會話B
begin;
select balance from xxx where client_no = ‘小王客戶號’ ; （讀到餘額爲100）	begin;
	update xxx set balance = balance+50 where client_no = ‘小王客戶號’ ;
	commit;
select balance from xxx where client_no = ‘小王客戶號’ ; （如果讀到150，則意味着發生了不可重複讀）
commit;

在會話A的同一個事務中，兩次相同查詢的結果不同，意味着發生了不可重複讀。

幻讀（Phantom Read）： 所謂幻讀，指的是當某個事務在讀取某個範圍內的記錄時，另外一個事務又在該範圍內插入了新的記錄，當之前的事務再次讀取該範圍的記錄時，會讀取到之前沒有讀到的數據。

假如賬戶表中目前只有小王的餘額爲100，再看下如下的兩個會話請求。

會話A	會話B
begin;
select name from xxx where balance = 100 ; （讀到name爲‘小王’）	begin;
	insert into xxx(client_no,name,balance) values(‘小張客戶號’,‘小張’,100)；
	commit;
select name from xxx where balance = 100 ; （如果讀到了‘小王’和‘小張’，則意味着發生了幻讀）
commit;

會話A事務中的第二次查詢，查到了第一次查詢沒有查到的 name ‘小張’，這就意味着出現了幻讀。

SQL標準制定的四種隔離級別

ISO 和 ANIS SQL 標準制定了四種事務隔離級別的標準，分別爲：讀未提交（read uncommitted）、讀提交（read committed）、可重複讀（repeatable read）和串行化（serializable ）。

我們先來看下這四種隔離級別的意思。

• 讀未提交： 一個事務還沒提交時，它做的變更就能被別的事務看到。
• 讀提交： 一個事務提交之後，它做的變更纔會被其他事務看到。
• 可重複讀： 一個事務執行過程中看到的數據，總是跟這個事務在啓動時看到的數據是一致的。當然在可重複讀隔離級別下，未提交的變更對其他事務也是不可見的。
• 串行化： 顧名思義是對於同一行記錄，“寫”會加“寫鎖”，“讀”會加“讀鎖”。當出現讀寫鎖衝突的時候，後訪問的事務必須等前一個事務執行完成，才能繼續執行。

SQL 標準中規定，針對不同的隔離級別，併發事務可以發生不同嚴重程度的問題，具體情況如下：
（ √ 表示可以發生；× 表示不可以發生）

隔離級別	髒讀	不可重複讀	幻讀
讀未提交（read uncommitted）	√	√	√
讀提交（read committed）	×	√	√
可重複讀（repeatable read）	×	×	√
串行化（serializable ）	×	×	×

MySQL對四種隔離級別的支持情況

雖然 ISO 和 ANIS SQL 標準制定了四種事務隔離級別的標準，但不是所有數據庫廠商都遵循這些標準，比如 Oracle 數據庫就不支持讀未提交（read uncommitted）和可重複讀（repeatable read）的事務隔離級別。

MySQL InnoDB 存儲引擎支持4種隔離級別，但與 SQL 標準中定義的不同的是，InnoDB 存儲引擎在默認的可重複讀（repeatable read）事務隔離級別下，使用 Next-Key Lock 鎖的算法，避免了幻讀的產生。也就是說 InnoDB 存儲引擎在可重複讀（repeatable read）的事務隔離級別下，已經可以完全保證事務的隔離性要求，即達到了 SQL 標準中的串行化（serializable ）隔離級別的要求。

如何設置事務的隔離級別

在 InnoDB 存儲引擎中，可以使用以下命令來設置全局或者當前會話的事務隔離級別：

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

如想設置當前會話的隔離級別爲讀提交，可以使用如下語句：

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

如果想在 MySQL 數據庫啓動時就設置事務的默認隔離級別，那就需要修改配置文件中 transaction-isolation 的值，比方說，我們在啓動前指定了 transaction-isolation = READ COMMITTED，那麼事務的默認隔離級別就從原來的 REPEATABLE READ 變成了READ COMMITTED。

查看當前會話的事務隔離級別，可以用如下語句：

SELECT @@transaction_isolation;

查看全局的事務隔離級別，可以使用如下語句：

SELECT @@global.transaction_isolation;

注意：transaction_isolation 是在 MySQL 5.7.20 的版本中引入來替換tx_isolation的，如果你使用的是之前版本的 MySQL，請將上述用到的 transaction_isolation 的地方替換爲 tx_isolation 。