在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中，事務(wù)隔離級(jí)別（Transaction Isolation Levels）決定了事務(wù)之間如何相互隔離，以防止數(shù)據(jù)不一致和其他并發(fā)問(wèn)題。MySQL 提供了四種標(biāo)準(zhǔn)的事務(wù)隔離級(jí)別，每種級(jí)別在并發(fā)性能和數(shù)據(jù)一致性之間有不同的權(quán)衡。本文將詳細(xì)介紹這四種隔離級(jí)別，包括它們的定義、特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)以及適用場(chǎng)景。

1. 事務(wù)隔離級(jí)別的概念

事務(wù)隔離級(jí)別定義了事務(wù)在執(zhí)行過(guò)程中如何與其他事務(wù)隔離，以確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性。不同的隔離級(jí)別通過(guò)不同的鎖機(jī)制和并發(fā)控制策略來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而在并發(fā)性能和數(shù)據(jù)一致性之間取得平衡。

2. MySQL 的四種事務(wù)隔離級(jí)別

MySQL 支持 ANSI SQL 標(biāo)準(zhǔn)定義的四種事務(wù)隔離級(jí)別，按照隔離程度從低到高依次為：

• READ UNCOMMITTED（讀未提交）
• READ COMMITTED（讀已提交）
• REPEATABLE READ（可重復(fù)讀）
• SERIALIZABLE（串行化）

臟讀就是一個(gè)事務(wù)讀取到了另一個(gè)事務(wù)還沒(méi)有提交的數(shù)據(jù)

不可重復(fù)度就是一個(gè)事務(wù)兩次相同的sql,查詢結(jié)果返回的結(jié)果卻不一樣,由于另外一個(gè)事務(wù)修改并提交導(dǎo)致的

幻讀就是插入的時(shí)候提示已經(jīng)有了,但是查詢的時(shí)候是空的

2.1 READ UNCOMMITTED（讀未提交）

定義

在此隔離級(jí)別下，事務(wù)可以讀取其他事務(wù)尚未提交的修改（臟讀）。這意味著一個(gè)事務(wù)可以看到另一個(gè)事務(wù)尚未提交的中間狀態(tài)數(shù)據(jù)。

特點(diǎn)

• 允許臟讀：事務(wù)可以讀取其他事務(wù)未提交的修改。
• 并發(fā)性能高：由于鎖的粒度較小，減少了鎖競(jìng)爭(zhēng)，提高了并發(fā)性能。
• 數(shù)據(jù)一致性差：容易出現(xiàn)臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀問(wèn)題。

優(yōu)點(diǎn)

• 高并發(fā)：適用于對(duì)并發(fā)性能要求極高，且可以容忍一定程度數(shù)據(jù)不一致的場(chǎng)景。

缺點(diǎn)

• 數(shù)據(jù)不一致：可能導(dǎo)致臟讀，影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。
• 不適合大多數(shù)應(yīng)用：由于數(shù)據(jù)不一致的風(fēng)險(xiǎn)，通常不推薦在生產(chǎn)環(huán)境中使用。

適用場(chǎng)景

• 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求不高，且對(duì)并發(fā)性能有極高要求的場(chǎng)景（如某些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析）。

示例

假設(shè)有兩個(gè)事務(wù) T1 和 T2：

• T1 修改了一行數(shù)據(jù)但尚未提交。
• T2 在 T1 提交前讀取了該行數(shù)據(jù)，看到了 T1 的未提交修改（臟讀）。

2.2 READ COMMITTED（讀已提交）

定義

在此隔離級(jí)別下，事務(wù)只能讀取已經(jīng)提交的其他事務(wù)所做的修改。每個(gè)查詢只會(huì)看到在該查詢開(kāi)始之前已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)。

特點(diǎn)

• 防止臟讀：事務(wù)不會(huì)讀取其他事務(wù)未提交的修改。
• 允許不可重復(fù)讀：同一個(gè)事務(wù)在不同時(shí)間執(zhí)行相同的查詢可能會(huì)看到不同的結(jié)果，因?yàn)槠渌聞?wù)可能已經(jīng)提交了修改。
• 并發(fā)性能較高：相比 SERIALIZABLE，減少了鎖的持有時(shí)間，提高了并發(fā)性能。

優(yōu)點(diǎn)

• 避免臟讀：確保事務(wù)不會(huì)讀取到未提交的臟數(shù)據(jù)。
• 適中的并發(fā)性能：適用于大多數(shù)需要一定數(shù)據(jù)一致性的應(yīng)用場(chǎng)景。

缺點(diǎn)

• 可能出現(xiàn)不可重復(fù)讀：同一事務(wù)多次讀取同一數(shù)據(jù)可能得到不同結(jié)果。
• 仍可能出現(xiàn)幻讀：在某些情況下，事務(wù)可能會(huì)看到其他事務(wù)插入的新行。

適用場(chǎng)景

• 大多數(shù)在線事務(wù)處理（OLTP）系統(tǒng)，需要保證數(shù)據(jù)的基本一致性，同時(shí)要求較高的并發(fā)性能。

示例

• T1 讀取一行數(shù)據(jù)。
• T2 修改并提交該行數(shù)據(jù)。
• T1 再次讀取同一行數(shù)據(jù)，看到 T2 的修改（不可重復(fù)讀）。

2.3 REPEATABLE READ（可重復(fù)讀）

定義

在此隔離級(jí)別下，事務(wù)在執(zhí)行期間多次讀取同一數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)看到一致的結(jié)果，即使其他事務(wù)已經(jīng)修改了這些數(shù)據(jù)。MySQL 的 InnoDB 存儲(chǔ)引擎通過(guò)多版本并發(fā)控制（MVCC）實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

特點(diǎn)

• 防止臟讀和不可重復(fù)讀：事務(wù)在整個(gè)執(zhí)行過(guò)程中看到的數(shù)據(jù)是一致的。
• 防止幻讀（部分）：在 MySQL 的 InnoDB 中，通過(guò)間隙鎖（Gap Locks）防止幻讀，但在某些情況下仍可能出現(xiàn)幻讀。
• 并發(fā)性能適中：相比 READ COMMITTED，進(jìn)一步減少了不可重復(fù)讀的問(wèn)題，但鎖的粒度較大，可能影響并發(fā)性能。

優(yōu)點(diǎn)

• 高度一致性：確保事務(wù)多次讀取同一數(shù)據(jù)時(shí)的一致性。
• 防止大多數(shù)并發(fā)問(wèn)題：避免了臟讀、不可重復(fù)讀和大部分幻讀問(wèn)題。

缺點(diǎn)

• 可能出現(xiàn)幻讀：在某些復(fù)雜查詢條件下，仍可能出現(xiàn)幻讀。
• 鎖的粒度較大：可能影響并發(fā)性能，尤其是在高并發(fā)環(huán)境下。

適用場(chǎng)景

• 需要高度數(shù)據(jù)一致性的應(yīng)用，如金融系統(tǒng)、訂單處理系統(tǒng)等。

示例

• T1 開(kāi)始一個(gè)事務(wù)并讀取某范圍內(nèi)的行。
• T2 在該范圍內(nèi)插入新行并提交。
• T1 再次讀取同一范圍的行，不會(huì)看到 T2 插入的新行（防止幻讀，但在某些條件下仍可能看到）。

2.4 SERIALIZABLE（串行化）

定義

這是最高的隔離級(jí)別，要求事務(wù)必須順序執(zhí)行，以避免并發(fā)問(wèn)題。在此級(jí)別下，事務(wù)會(huì)對(duì)讀取的數(shù)據(jù)加鎖，防止其他事務(wù)對(duì)其進(jìn)行修改或插入。

特點(diǎn)

• 完全防止并發(fā)問(wèn)題：防止臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀。
• 事務(wù)串行執(zhí)行：實(shí)際上將并發(fā)事務(wù)轉(zhuǎn)換為串行執(zhí)行，確保數(shù)據(jù)的一致性。
• 并發(fā)性能低：由于事務(wù)需要等待彼此完成，嚴(yán)重限制了并發(fā)性能。

優(yōu)點(diǎn)

• 最高的數(shù)據(jù)一致性：確保在任何情況下都不會(huì)出現(xiàn)并發(fā)問(wèn)題。
• 簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)：不需要復(fù)雜的并發(fā)控制機(jī)制。

缺點(diǎn)

• 極低的并發(fā)性能：事務(wù)需要串行執(zhí)行，極大地影響了系統(tǒng)的吞吐量和響應(yīng)時(shí)間。
• 容易造成鎖爭(zhēng)用和死鎖：高并發(fā)環(huán)境下容易導(dǎo)致鎖等待和死鎖。

適用場(chǎng)景

• 對(duì)數(shù)據(jù)一致性要求極高的場(chǎng)景，且可以接受較低的并發(fā)性能，如銀行交易系統(tǒng)。

示例

• T1 開(kāi)始一個(gè)事務(wù)并讀取某范圍內(nèi)的行。
• T2 嘗試在該范圍內(nèi)插入新行，但由于 T1 的鎖，T2 必須等待 T1 完成。
• T1 完成后，T2 才能插入新行，確保數(shù)據(jù)的一致性。

3. MySQL 中的隔離級(jí)別設(shè)置

在 MySQL 中，可以通過(guò)以下方式設(shè)置事務(wù)的隔離級(jí)別：

3.1 查看當(dāng)前的隔離級(jí)別

SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';

或者

SELECT @@GLOBAL.transaction_isolation, @@SESSION.transaction_isolation;

3.2 設(shè)置全局隔離級(jí)別

設(shè)置全局隔離級(jí)別會(huì)影響所有新連接，當(dāng)前已經(jīng)存在的會(huì)話不會(huì)受到影響。

SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

3.3 設(shè)置當(dāng)前會(huì)話的隔離級(jí)別

設(shè)置當(dāng)前會(huì)話的隔離級(jí)別，只影響當(dāng)前會(huì)話及之后新建的子會(huì)話。

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

3.4 設(shè)置下一個(gè)事務(wù)的隔離級(jí)別

僅對(duì)下一個(gè)事務(wù)生效，事務(wù)結(jié)束后恢復(fù)到之前的隔離級(jí)別。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
START TRANSACTION;
-- 事務(wù)內(nèi)容
COMMIT;

4. 不同隔離級(jí)別的并發(fā)問(wèn)題對(duì)比

5. 實(shí)際案例分析

案例 1：讀未提交導(dǎo)致臟讀

場(chǎng)景：電商系統(tǒng)中，訂單支付和庫(kù)存扣減。

• T1（事務(wù)1）：開(kāi)始支付訂單，減少庫(kù)存，但尚未提交。
• T2（事務(wù)2）：查詢訂單狀態(tài)和庫(kù)存，看到 T1 的未提交修改（庫(kù)存減少）。
• T1：回滾事務(wù)，庫(kù)存恢復(fù)，但 T2 已經(jīng)基于臟數(shù)據(jù)進(jìn)行了后續(xù)操作。

結(jié)果：庫(kù)存數(shù)據(jù)不一致，可能導(dǎo)致超賣。

案例 2：讀已提交避免臟讀，但可能出現(xiàn)不可重復(fù)讀

場(chǎng)景：銀行轉(zhuǎn)賬系統(tǒng)，賬戶余額查詢和更新。

• T1：查詢賬戶 A 的余額。
• T2：向賬戶 A 轉(zhuǎn)賬，更新余額并提交。
• T1：再次查詢賬戶 A 的余額，看到 T2 的修改（不可重復(fù)讀）。

結(jié)果：雖然避免了臟讀，但同一事務(wù)內(nèi)多次讀取同一數(shù)據(jù)得到不同結(jié)果，可能導(dǎo)致邏輯錯(cuò)誤。

案例 3：可重復(fù)讀保證一致性

場(chǎng)景：在線訂票系統(tǒng)，查詢和預(yù)訂座位。

• T1：查詢某趟列車的剩余座位，顯示有空位。
• T2：在同一列車上預(yù)訂一個(gè)座位并提交。
• T1：再次查詢剩余座位，仍然顯示之前的結(jié)果（不變），因?yàn)槭褂昧丝芍貜?fù)讀。

結(jié)果：確保了 T1 在事務(wù)內(nèi)看到的一致性，避免了不可重復(fù)讀和幻讀。

案例 4：串行化確保最高一致性

場(chǎng)景：股票交易系統(tǒng)，訂單匹配和執(zhí)行。

• T1：查詢某股票的買賣盤，找到匹配的買單。
• T2：在同一時(shí)間嘗試修改同一股票的買賣盤，但由于 T1 的鎖，T2 必須等待。
• T1：完成訂單匹配和執(zhí)行后，T2 才能繼續(xù)操作。

結(jié)果：確保了數(shù)據(jù)的高度一致性，避免了所有并發(fā)問(wèn)題，但犧牲了并發(fā)性能。

到此這篇關(guān)于MySQL中隔離級(jí)別的4種小結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MySQL 隔離級(jí)別內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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