JavaGuide/docs/database/mysql/transaction-isolation-level.md

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title: MySQL事务隔离级别详解
category: 数据库
tag:
  - MySQL
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> 本文由 [SnailClimb](https://github.com/Snailclimb) 和 [guang19](https://github.com/guang19) 共同完成。

关于事务基本概览的介绍，请看这篇文章的介绍：[MySQL 常见知识点&面试题总结](./mysql-questions-01.md#MySQL-事务)

## 事务隔离级别总结

SQL 标准定义了四个隔离级别：

- **READ-UNCOMMITTED(读取未提交)** ：最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读。
- **READ-COMMITTED(读取已提交)** ：允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生。
- **REPEATABLE-READ(可重复读)** ：对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。
- **SERIALIZABLE(可串行化)** ：最高的隔离级别，完全服从 ACID 的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。

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|     隔离级别     | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
| :--------------: | :--: | :--------: | :--: |
| READ-UNCOMMITTED |  √   |     √      |  √   |
|  READ-COMMITTED  |  ×   |     √      |  √   |
| REPEATABLE-READ  |  ×   |     ×      |  √   |
|   SERIALIZABLE   |  ×   |     ×      |  ×   |

MySQL InnoDB 存储引擎的默认支持的隔离级别是 **REPEATABLE-READ（可重读）**。我们可以通过`SELECT @@tx_isolation;`命令来查看，MySQL 8.0 该命令改为`SELECT @@transaction_isolation;`

```sql
MySQL> SELECT @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
```

从上面对 SQL 标准定义了四个隔离级别的介绍可以看出，标准的 SQL 隔离级别定义里，REPEATABLE-READ(可重复读)是不可以防止幻读的。

但是！InnoDB 实现的 REPEATABLE-READ 隔离级别其实是可以解决幻读问题发生的，主要有下面两种情况：

- **快照读**：由 MVCC 机制来保证不出现幻读。
- **当前读**：使用 Next-Key Lock 进行加锁来保证不出现幻读，Next-Key Lock 是行锁（Record Lock）和间隙锁（Gap Lock）的结合，行锁只能锁住已经存在的行，为了避免插入新行，需要依赖间隙锁。

因为隔离级别越低，事务请求的锁越少，所以大部分数据库系统的隔离级别都是 **READ-COMMITTED** ，但是你要知道的是 InnoDB 存储引擎默认使用 **REPEATABLE-READ** 并不会有任何性能损失。

InnoDB 存储引擎在分布式事务的情况下一般会用到 SERIALIZABLE 隔离级别。

《MySQL 技术内幕：InnoDB 存储引擎(第 2 版)》7.7 章这样写到：

> InnoDB 存储引擎提供了对 XA 事务的支持，并通过 XA 事务来支持分布式事务的实现。分布式事务指的是允许多个独立的事务资源（transactional resources）参与到一个全局的事务中。事务资源通常是关系型数据库系统，但也可以是其他类型的资源。全局事务要求在其中的所有参与的事务要么都提交，要么都回滚，这对于事务原有的 ACID 要求又有了提高。另外，在使用分布式事务时，InnoDB 存储引擎的事务隔离级别必须设置为 SERIALIZABLE。

## 实际情况演示

在下面我会使用 2 个命令行 MySQL ，模拟多线程（多事务）对同一份数据的脏读问题。

MySQL 命令行的默认配置中事务都是自动提交的，即执行 SQL 语句后就会马上执行 COMMIT 操作。如果要显式地开启一个事务需要使用命令：`START TRANSACTION`。

我们可以通过下面的命令来设置隔离级别。

```sql
SET [SESSION|GLOBAL] TRANSACTION ISOLATION LEVEL [READ UNCOMMITTED|READ COMMITTED|REPEATABLE READ|SERIALIZABLE]
```

我们再来看一下我们在下面实际操作中使用到的一些并发控制语句:

- `START TRANSACTION` |`BEGIN`：显式地开启一个事务。
- `COMMIT`：提交事务，使得对数据库做的所有修改成为永久性。
- `ROLLBACK`：回滚会结束用户的事务，并撤销正在进行的所有未提交的修改。

### 脏读(读未提交)

![](<https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/2019-31-1%E8%84%8F%E8%AF%BB(%E8%AF%BB%E6%9C%AA%E6%8F%90%E4%BA%A4)%E5%AE%9E%E4%BE%8B.jpg>)

### 避免脏读(读已提交)

![](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/2019-31-2%E8%AF%BB%E5%B7%B2%E6%8F%90%E4%BA%A4%E5%AE%9E%E4%BE%8B.jpg)

### 不可重复读

还是刚才上面的读已提交的图，虽然避免了读未提交，但是却出现了，一个事务还没有结束，就发生了 不可重复读问题。

![](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/2019-32-1%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E9%87%8D%E5%A4%8D%E8%AF%BB%E5%AE%9E%E4%BE%8B.jpg)

### 可重复读

![](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/2019-33-2%E5%8F%AF%E9%87%8D%E5%A4%8D%E8%AF%BB.jpg)

### 幻读

#### 演示幻读出现的情况

![](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/phantom_read.png)

SQL 脚本 1 在第一次查询工资为 500 的记录时只有一条，SQL 脚本 2 插入了一条工资为 500 的记录，提交之后；SQL 脚本 1 在同一个事务中再次使用当前读查询发现出现了两条工资为 500 的记录这种就是幻读。

#### 解决幻读的方法

解决幻读的方式有很多，但是它们的核心思想就是一个事务在操作某张表数据的时候，另外一个事务不允许新增或者删除这张表中的数据了。解决幻读的方式主要有以下几种：

1. 将事务隔离级别调整为 `SERIALIZABLE` 。
2. 在可重复读的事务级别下，给事务操作的这张表添加表锁。
3. 在可重复读的事务级别下，给事务操作的这张表添加 `Next-key Lock（Record Lock+Gap Lock）`。

### 参考

- 《MySQL 技术内幕：InnoDB 存储引擎》
- <https://dev.MySQL.com/doc/refman/5.7/en/>
- [Mysql 锁：灵魂七拷问](https://tech.youzan.com/seven-questions-about-the-lock-of-MySQL/)
- [Innodb 中的事务隔离级别和锁的关系](https://tech.meituan.com/2014/08/20/innodb-lock.html)

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