MySQL中的事务隔离级别详解

一、事务并发问题

在多个事务同时操作同一份数据时，可能会出现以下几种并发问题：

• 脏读（Dirty Read）：一个事务读取了另一个未提交事务修改的数据，如果后者回滚，则前者读取到的数据是无效的。
• 不可重复读（Non-repeatable Read）：同一个事务中，执行两次相同的查询，由于另一个事务的提交，查询结果不同。
• 幻读（Phantom Read）：一个事务在两次查询之间，另一事务插入或删除了数据，导致前后查询的记录数不一致。

为了避免这些问题，SQL 标准定义了四种事务隔离级别，MySQL 也支持这四种级别。

二、MySQL 事务隔离级别

MySQL 通过 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL 语句来设置事务隔离级别：

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL <级别>;
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL <级别>;

其中 <级别> 可以是 READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ 或 SERIALIZABLE。

1. READ UNCOMMITTED（读未提交）

特点：

• 事务可以读取其他未提交事务的数据。
• 可能发生“脏读”问题。
• 性能较好，因为不会使用锁限制读取。

示例：

• • 事务A修改了一条记录但尚未提交。
  • 事务B在事务A提交之前读取了修改后的数据。
  • 如果事务A回滚，那么事务B读取到的数据就是“脏数据”。

适用场景：

• • 允许读取未提交的数据，适用于不太关心数据一致性的应用，如日志记录、监控数据等。

2. READ COMMITTED（读已提交）

特点：

• 只能读取已经提交的数据，避免了“脏读”。
• 可能发生“不可重复读”问题。
• MySQL InnoDB 通过 MVCC（多版本并发控制）来实现此隔离级别。

示例：

• 事务A读取一条记录。
• 事务B修改该记录并提交。
• 事务A再次读取该记录，发现数据发生了变化（不可重复读）。

适用场景：

• • 适用于大多数 OLTP（在线事务处理）系统，如银行转账、订单管理系统，保证读取的数据是已提交的但允许数据更新。

3. REPEATABLE READ（可重复读）（MySQL 默认级别）

特点：

• 事务内多次读取同一条数据时，数据保持一致（即使其他事务修改并提交了数据）。
• 通过 MVCC 实现可重复读。
• 避免了“脏读”和“不可重复读”。
• 但仍然可能发生“幻读”问题。

示例：

• 事务A第一次读取某条数据。
• 事务B修改该数据并提交。
• 事务A再次读取该数据，发现数据未改变（因为事务A读取的是事务开始时的快照）。

如何解决幻读？

• MySQL InnoDB 通过 间隙锁（Next-Key Locking） 机制来解决幻读问题，即锁住范围，使得其他事务无法插入新的数据，从而防止幻读。

适用场景：

• • 适用于高并发场景，尤其是金融行业，如银行账户查询和订单管理系统。

4. SERIALIZABLE（可串行化）

特点：

• 最高级别的隔离，完全避免脏读、不可重复读和幻读。
• 事务必须依次执行，不能并行，通常会使用 表锁 或 行锁。
• 并发性能极差，适用于对数据一致性要求极高的场景。

示例：

• 事务A读取某一条数据，同时事务B必须等事务A完成后才能读取或修改该数据。

适用场景：

• • 适用于需要严格数据一致性的场景，如财务结算、票务系统等。

三、MySQL 默认事务隔离级别

MySQL InnoDB 存储引擎的默认事务隔离级别是 REPEATABLE READ（可重复读），这与 SQL 标准的默认级别（READ COMMITTED）不同。MySQL 通过 MVCC（多版本并发控制）和 间隙锁 解决了幻读问题，因此 REPEATABLE READ 在 MySQL 中比 SQL 标准更强。

如果想修改默认的事务隔离级别，可以在 my.cnf（MySQL 配置文件）中修改：

[mysqld]
transaction-isolation = REPEATABLE-READ

或在运行时更改：

SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

四、不同隔离级别对并发问题的影响

五、如何选择合适的隔离级别？

• READ UNCOMMITTED：适用于对数据一致性要求不高的场景，如日志分析、缓存数据等。
• READ COMMITTED：适用于大多数业务场景，如电商系统、用户管理系统等，避免脏读，提高并发性能。
• REPEATABLE READ（MySQL 默认）：适用于金融系统、库存管理，保证事务内数据的一致性，防止不可重复读。
• SERIALIZABLE：适用于对数据一致性要求极高的场景，如银行结算、核心财务系统，但性能损耗较大。

总结

• READ UNCOMMITTED：可能发生脏读、不可重复读、幻读，性能最高但安全性最低。
• READ COMMITTED：防止脏读，但可能发生不可重复读和幻读。
• REPEATABLE READ（MySQL 默认）：防止脏读和不可重复读，MySQL 还能避免幻读，适用于大多数高并发业务。
• SERIALIZABLE：所有并发问题都能避免，但性能最差。

MySQL 默认采用 REPEATABLE READ，主要是因为 MySQL 通过 MVCC 解决了大部分的并发问题，既能保持较高的事务隔离级别，又不会影响太多的性能。

MySQL中的事务隔离级别有四种，分别为：

读未提交（Read Uncommitted）：

该级别允许事务读取其他事务尚未提交的数据（脏读）。这意味着一个事务可以读取到另一个事务中间状态的数据，可能会导致数据不一致。

读已提交（Read Committed）：

该级别保证事务只能读取到已提交的数据，防止脏读。即使如此，仍然允许发生“不可重复读”（在同一事务中两次读取同一数据，值可能不同，因为另一个事务已经修改了数据并提交）。

可重复读（Repeatable Read）：

该级别保证在一个事务中多次读取同一数据时，结果始终一致，避免了“不可重复读”。但是，仍然可能会出现“幻读”（即事务读取的结果集发生了变化，因为另一个事务插入了新的记录）。

串行化（Serializable）：

这是最高的隔离级别，强制事务串行执行，即事务排队执行，一个事务在完成之前，其他事务无法访问相同的数据。这可以完全避免脏读、不可重复读和幻读，但性能会较低。

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