MySQL 事务隔离性探究

概述

MySQL 的事务提供了 ACID 四个特性,其中隔离性是较复杂的一个特性。SQL 标准定义了四种隔离级别,每一种隔离级别都规定了事务中修改对于其他事务的可见性。一般来说,较低的隔离通常可以带来更高的并发。四种隔离级别分别是: 未提交读(READ UNCOMMITTED),已提交读(READ COMMITTED)/不可重复读(NONREPEATABLE READ),可重复读(REPEATABLE READ),可串行化(SERIALIZABLE)。下面的说明仅对 InnoDB 引擎保证准确。

四种隔离级别

关于四种隔离级别,在《高性能 MySQL> 中已经有了很好的阐述,这里简单地陈述出来。

未提交读

在未提交读级别,事务中的修改,即使没有提交,对于其他事务也都是可见的。事务可以读取未提交的数据,这也称为脏读(Dirty Read)。很明显,未提交读等同于未做任何的事务隔离,因此是最低的隔离级别。一般情况下,也没有什么可用的场景。

已提交读

已提交读是相对于未提交读来说的,主要是实现了在事务中未提交的修改,对于其他事务是不可见的。但是这种隔离级别会造成一个问题,在一次事务中多次读取会出现不一样的结果,所以也称为不可重复读。想要更轻松的理解不可重复读,可以看下面的例子:

iso1

事务A期间,事务B提交了一次更新,这会导致事务A中两次查询 id 为 1 的数据,第一次 score 是 89,第二次 score 是 29。我们也可以用 sql 语句来验证一下:

mysql> show create table score;

+-------+--------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                       |
+-------+--------------------------------------------------------------------+
| score | CREATE TABLE `score` (                                             |
|       |   `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,                            |
|       |   `name` varchar(40) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL,          |
|       |   `score` int(11) NOT NULL,                                        |
|       |   PRIMARY KEY (`id`)                                               |
|       | ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci |
+-------+--------------------------------------------------------------------+

终端 A :

mysql> set autocommit=0;
mysql> set session transaction isolation level read committed;
mysql> begin;
mysql> select * from score where id = 1;

+----+------+-------+
| id | name | score |
+----+------+-------+
| 1  | Bob  | 89    |
+----+------+-------+

终端 B :

mysql> set autocommit=0;
mysql> set session transaction isolation level read committed;
mysql> begin;
mysql> update score set score=29 where id = 1;
mysql> commit;

终端 A :

mysql> select * from score where id = 1;

+----+------+-------+
| id | name | score |
+----+------+-------+
| 1  | Bob  | 29    |
+----+------+-------+

mysql> commit;

可重复读

可重复读是 MySQL 的默认隔离界别,保证了在同一个事务中多次读取同样的记录结果是一致的。但是在理论上,可重复读隔离级别还是无法解决另外一个幻读(Phantom Read)的问题。所谓幻读,指的是当某个事务在读取某个范围内的记录时,会产生换行(Phantom Row)。InnoDB 通过多版本控制(MVCC,Multiversion Concurreny Control)解决了幻读的问题。但是对于可重复读,有一个让我比较不确定的场景:

iso2

按道理说,在事务 A 内 score 应该是一致的,事务 B 提交的 score 是不可见的,也就是 89,所以 id 为 1 的数据应该是:


+----+------+-------+ | id | name | score | +----+------+-------+ | 1 | Alice| 29 | +----+------+-------+

事实真的如此吗?我们用 MySQL 验证一下:

终端 A:

mysql> set session transaction isolation level repeatable read;
mysql> begin;
mysql> select * from score where id = 1;

终端 B:

mysql> set session transaction isolation level repeatable read;
mysql> begin;
mysql> update score set score=29 where id = 1;
mysql> commit

终端 A:

mysql> update score set name='Alice' where score=89 and id = 1;
mysql> commit;
mysql> select * from score where id = 1; 

+----+------+-------+
| id | name | score |
+----+------+-------+
| 1  | Bob  | 29    |
+----+------+-------+

发现我的想法是错的。所以如何正确理解这里所说的可重复读呢?应该是仅指在 SELECT 的时候,因为 MySQL 事务的可重复读隔离级别下,会使用 MVCC,此时 SELECT 只查找版本早于当前事务版本的数据行,所以保证了一次事务内的可重复读。而 INSERT、DELETE、UPDATE 均会使用当前系统版本号的最新数据。

可串行化

可串行化是最高的隔离级别。它通过强制事务串行执行,避免了前面说的幻读问题。简单来说,SERIALIZABLE 会在读取的每一行数据都加锁,所以可能导致大量的超时和锁争用问题。实际应用中也很少用到这个隔离级别。

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