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詳解MySQL 數(shù)據(jù)庫隔離級別與MVCC

更新時間：2021年03月24日 09:40:47 作者：https://segmentfault.com/a/1190000037461814

這篇文章主要介紹了詳解MySQL 數(shù)據(jù)庫隔離級別與MVCC的相關(guān)資料，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用MySQL，感興趣的朋友可以了解下

一、隔離級別

首先我們需要提到一個概念：事務(wù)。什么是事務(wù)？事務(wù)就是完成一個基礎(chǔ)操作的一系列操作語句的一個集合。例如我要將200元從賬戶A轉(zhuǎn)移到賬戶B，那么我可能會進(jìn)行一下的操作：
a.驗證賬戶A中的余額是否大于200元。
b.將賬戶A中的余額減200元。
c.將賬戶B中的余額加200元。
我們就將上面的abc三個操作成為一個事務(wù)。
這時，我們會注意到我們所說的一個事務(wù)有可能是由多條語句組合而成的，而事務(wù)又存在原子性，即事務(wù)的執(zhí)行過程中是不能被打斷的，這就帶來一個問題，如果在這三步執(zhí)行過程中有另外的語句插入進(jìn)來執(zhí)行，是否會對結(jié)果產(chǎn)生影響，因為此時破壞了事務(wù)的原子性。而這種插入的情況在并發(fā)的環(huán)境下是十分常見的。因此，我們（或者說是數(shù)據(jù)庫引擎）就需要在一個事務(wù)的執(zhí)行過程中對它進(jìn)行“保護(hù)”，即保證外界的其他事務(wù)的語句不能隨意的插進(jìn)正在執(zhí)行的事務(wù)語句之中，來保證事務(wù)的正常執(zhí)行。這時候我們很容易的會想到“加鎖”這個方法。這其實(shí)是一種很籠統(tǒng)的說法，因為加鎖雖然能夠保證事務(wù)的正常執(zhí)行，但是卻會帶來較大的額外開銷，因此合適的時候選擇合適的加鎖方式對查找效率的影響就非常大。而“鎖”得嚴(yán)不嚴(yán)，就區(qū)分除了集中不同的隔離級別。

READ UNCOMMITED（讀未提交）

這種隔離界別下，讀取數(shù)據(jù)的時候不受任何影響。即你甚至可以讀取一個正在被其他事務(wù)修改的數(shù)據(jù)，想讀就讀，想改就改。這當(dāng)然開銷很小，但是會帶來許多的問題，比如“臟讀”。即讀取到了正在修改但是卻還沒有提交的數(shù)據(jù)，這就會造成數(shù)據(jù)讀取的錯誤。從性能上來說，READ UNCOMMITED不會比其他級別好太多，但是卻帶來了非常多的麻煩的問題，因此在實(shí)際中很少使用這個個立即被。

READ COMMITED（提交讀/不可重復(fù)讀）

這個級別在READ UNCOMMITED的基礎(chǔ)上添加了一些規(guī)定，是一些數(shù)據(jù)庫的默認(rèn)隔離級別。它與READ UNCOMMITED的區(qū)別在于，它規(guī)定讀取的時候讀到的數(shù)據(jù)只能是提交后的數(shù)據(jù)。舉個例子，數(shù)據(jù)a在上一次提交之后的值是1，這時候有一個線程進(jìn)來對a進(jìn)行修改，將a修改為2，但是此時并未提交事務(wù)（COMMIT），在這種情況下，READ UNCOMMITED級別下讀取到的a的值就是當(dāng)前的2，但是READ COMMITED級別下讀取到的還是上一次提交之后的值，即a為1，必須到修改線程將a的值變?yōu)?這個事務(wù)提交之后讀取到的a的值才是2。這個級別所帶來的問題就是不可重復(fù)讀。即上一個時間讀取到的a的值是1，但是隨著修改線程對事務(wù)的提交，a的值變?yōu)榱?，這時候讀到的值就是2了，即執(zhí)行兩次相同的讀取操作得到的值卻不一樣。
不可重復(fù)讀同臟讀的區(qū)別在于，臟讀是一個事務(wù)讀取了另一未完成的事務(wù)執(zhí)行過程中的數(shù)據(jù)，而不可重復(fù)讀是一個事務(wù)執(zhí)行過程中，另一事務(wù)提交并修改了當(dāng)前事務(wù)正在讀取的數(shù)據(jù)。

REPEATED READ（可重復(fù)讀）

REPEATED READ在READ COMMITED的基礎(chǔ)上又添加了一些約束性的規(guī)則，它也是MySQL數(shù)據(jù)庫的默認(rèn)隔離級別。簡單來說就是在一個事務(wù)的執(zhí)行期間禁止其他事務(wù)對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，這就徹底使得一個事務(wù)的執(zhí)行過程中所查詢到的數(shù)據(jù)一定是一致的，即解決了臟讀和不可重復(fù)讀的問題，但是卻帶來了新的問題，即“幻讀”。
“幻讀”指的是在一個事務(wù)執(zhí)行過程中雖然禁止了對相應(yīng)數(shù)據(jù)的修改，但是其他的事務(wù)依然可以插入數(shù)據(jù)，這時候第一個事務(wù)就會發(fā)現(xiàn)會“莫名其妙”多出來一些數(shù)據(jù)，像是出現(xiàn)了幻覺似的。幻讀和不可重復(fù)讀都是讀取了另一條已經(jīng)提交的事務(wù)（這點(diǎn)同臟讀不同），所不同的是不可重復(fù)讀查詢的都是同一個數(shù)據(jù)項，而幻讀針對的是一批數(shù)據(jù)整體（比如數(shù)據(jù)的個數(shù)）。

SERIALIZABLE （可串行化）

這是最嚴(yán)格的一個隔離級別。它通過強(qiáng)制事務(wù)串行執(zhí)行，避免了幻讀的問題。但是這種隔離級別的開銷極大，一般也不常使用。

各種隔離級別與可能的問題關(guān)系如下：

隔離級別	臟讀	不可重復(fù)讀	幻讀	加鎖
READ UNCOMMITED	YES	YES	YES	NO
READ COMMITED	NO	YES	YES	NO
REPEATED READ	NO	NO	YES	NO
SERIALIZABLE	NO	NO	NO	YES

二、MVCC

試想一下，如果每次SQL操作為了保證數(shù)據(jù)的一致性與準(zhǔn)確性，都需要加一個行級鎖的話，非?？煽?，但是帶來的系統(tǒng)開銷與查找效率的下降也是非常明顯的，因此MVCC就是為了解決這種矛盾而產(chǎn)生的。
首先MVCC會在表中的每一行記錄后面保存兩個隱藏的列，一個保存行的創(chuàng)建時間，一個保存行的過期（刪除）時間。這個時間值并不是真的時間，而是一個系統(tǒng)版本號。事務(wù)開始的時刻的系統(tǒng)版本號作為事務(wù)的版本號，用來和查詢到的每行記錄的版本號進(jìn)行比較。

INSERT：為新插入的每一行保存當(dāng)前的系統(tǒng)版本號作為行版本號。
DELETE：為刪除的每一行保存當(dāng)前的系統(tǒng)版本號最為行刪除版本號。
UPDATE：更新其實(shí)應(yīng)該理解為插入一條新的數(shù)據(jù)，并刪除原來數(shù)據(jù)的過程，即為新插入的數(shù)據(jù)保存當(dāng)前的系統(tǒng)版本號作為行版本號，并為刪除的數(shù)據(jù)保存當(dāng)前的系統(tǒng)版本號作為刪除版本號。
SELECT：只查詢滿足下列條件的行：

a.行版本號小于等于事務(wù)版本號
b.刪除版本號未定義或者大于事務(wù)版本號

保存了這兩個版本號之后絕大多數(shù)的操作都可以在不加鎖的情況下進(jìn)行正確的操作，保證了性能和效率。
值得注意的是MVCC只在READ COMMITED和REPEATABLE READ兩個隔離級別下工作。

以上就是詳解MySQL 數(shù)據(jù)庫隔離級別與MVCC的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于MySQL 數(shù)據(jù)庫隔離級別與MVCC的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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