MySQL事务隔离级别

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一、事务的基本要素（ACID）

  1. 原子性（Atomicity）：事务开始后所有操作，要么全部做完，要么全部不做，不可能停滞在中间环节。事务执行过程中出错，会回滚到事务开始前的状态，所有的操作就像没有发生一样。也就是说事务是一个不可分割的整体，就像化学中学过的原子，是物质构成的基本单位。
  2. 一致性（Consistency）：事务开始前和结束后，数据库的完整性约束没有被破坏 。比如A向B转账，不可能A扣了钱，B却没收到。
  3. 隔离性（Isolation）：同一时间，只允许一个事务请求同一数据，不同的事务之间彼此没有任何干扰。比如A正在从一张银行卡中取钱，在A取钱的过程结束前，B不能向这张卡转账。
  4. 持久性（Durability）：事务完成后，事务对数据库的所有更新将被保存到数据库，不能回滚。
  5. 小结：原子性是事务隔离的基础，隔离性和持久性是手段，最终目的是为了保持数据的一致性。

二、事务的并发问题

  1. 脏读：事务A读取了事务B更新的数据，然后B回滚操作，那么A读取到的数据是脏数据
  2. 不可重复读：事务 A 多次读取同一数据，事务 B 在事务A多次读取的过程中，对数据作了更新并提交，导致事务A多次读取同一数据时，结果 不一致。
  3. 幻读：系统管理员A将数据库中所有学生的成绩从具体分数改为ABCDE等级，但是系统管理员B就在这个时候插入了一条具体分数的记录，当系统管理员A改结束后发现还有一条记录没有改过来，就好像发生了幻觉一样，这就叫幻读。
  4. 小结：不可重复读的和幻读很容易混淆，不可重复读侧重于修改，幻读侧重于新增或删除。解决不可重复读的问题只需锁住满足条件的行，解决幻读需要锁表

三、MySQL事务隔离级别

事务隔离级别 脏读 不可重复读 幻读
读未提交（read-uncommitted） 是 是 是
不可重复读（read-committed） 否 是 是
可重复读（repeatable-read） 否 否 是
串行化（serializable） 否 否 否

MySQL默认的事务隔离级别为可重复读

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mysql> SELECT @@tx_isolation;
+-----------------+
| @@tx_isolation  |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+

四、用例子说明各个隔离级别的情况

未提交读(read-uncommitted)

打开一个客户端A，并设置当前事务模式为read uncommitted（未提交读），查询表account的初始值：
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mysql> SET session TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select @@tx_isolation;
+------------------+
| @@tx_isolation   |
+------------------+
| READ-UNCOMMITTED |
+------------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> START TRANSACTION;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     450 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表account：
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mysql> SET session TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> START TRANSACTION;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> update account set balance = balance - 50 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0
mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     400 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
这时，虽然客户端B的事务还没提交，但是客户端A就可以查询到B已经更新的数据：
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mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     400 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
一旦客户端B的事务因为某种原因回滚，所有的操作都将会被撤销，那客户端A查询到的数据其实就是脏数据：
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mysql> rollback;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     450 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
在客户端A执行更新语句update account set balance = balance - 50 where id =1，lilei的balance没有变成350，居然是400，是不是很奇怪，数据的一致性没问啊，如果你这么想就太天真 了，在应用程序中，我们会用400-50=350，并不知道其他会话回滚了，要想解决这个问题可以采用读已提交的隔离级别
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mysql> update account set balance = balance - 50 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0
mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     400 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)

已提交读(read-committed)

打开一个客户端A，并设置当前事务模式为read committed（未提交读），查询表account的初始值：
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mysql> SET session TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> START TRANSACTION;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     450 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表account：
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mysql> SET session TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> START TRANSACTION;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> update account set balance = balance - 50 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0
mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     400 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
这时，客户端B的事务还没提交，客户端A不能查询到B已经更新的数据，解决了脏读问题：
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mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     450 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
客户端B的事务提交
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mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     400 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
客户端A执行与上一步相同的查询，结果 与上一步不一致，即产生了不可重复读的问题，在应用程序中，假设我们处于客户端A的会话，查询到lilei的balance为450，但是其他事务将lilei的balance值改为400，我们并不知道，如果用450这个值去做其他操作，是有问题的，不过这个概率真的很小哦，要想避免这个问题，可以采用可重复读的隔离级别
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mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     450 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     400 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)

可重复读(repeatable-read)

打开一个客户端A，并设置当前事务模式为repeatable read，查询表account的初始值：
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mysql> SET session TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> START TRANSACTION;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     400 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
在客户端A的事务提交之前，打开另一个客户端B，更新表account并提交，客户端B的事务居然可以修改客户端A事务查询到的行，也就是mysql的可重复读不会锁住事务查询到的行，这一点出乎我的意料，sql标准中事务隔离级别为可重复读时，读写操作要锁行的，mysql居然没有锁，我了个去。在应用程序中要注意给行加锁，不然你会以步骤（1）中lilei的balance为400作为中间值去做其他操作
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mysql> SET session TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> update account set balance = balance - 50 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     350 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
在客户端A执行步骤（1）的查询：
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mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     400 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
客户端A，lilei的balance仍然是400与步骤（1）查询结果一致，没有出现不可重复读的问题；接着执行update balance = balance - 50 where id = 1，balance没有变成400-50=350，lilei的balance值用的是步骤（2）中的350来算的，所以是300，数据的一致性倒是没有被破坏，这个有点神奇，也许是mysql的特色吧
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mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     400 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
mysql> update account set balance = balance - 50 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0
mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     300 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
在客户端B开启事务，新增一条数据，其中balance字段值为600，并提交
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mysql> START TRANSACTION;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into account values(null,'lily',600);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
在客户端A计算balance之和，值为300+850+1850=3000，没有把客户端B的值算进去，客户端A提交后再计算balance之和，居然变成了3600，这是因为把客户端B的600算进去了，站在客户的角度，客户是看不到客户端B的，它会觉得是天下掉馅饼了，多了600块，这就是幻读，站在开发者的角度，数据的一致性并没有破坏。但是在应用程序中，我们得代码可能会把18700提交给用户了，如果你一定要避免这情况小概率状况的发生，那么就要采取下面要介绍的事务隔离级别“串行化”
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mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     300 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
+----+-----------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
mysql> select sum(balance) from account;
+--------------+
| sum(balance) |
+--------------+
|         3000 |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select sum(balance) from account;
+--------------+
| sum(balance) |
+--------------+
|         3600 |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)

串行化(serializable)

打开一个客户端A，并设置当前事务模式为serializable，查询表account的初始值：
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mysql> SET session TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> START TRANSACTION;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from account;
+----+-----------+---------+
| id | name      | balance |
+----+-----------+---------+
|  1 | lilei     |     300 |
|  2 | hanmeimei |     850 |
|  3 | tom       |    1850 |
|  4 | lily      |     600 |
+----+-----------+---------+
4 rows in set (0.00 sec)
打开一个客户端B，并设置当前事务模式为serializable，插入一条记录报错，表被锁了插入失败，mysql中事务隔离级别为serializable时会锁表，因此不会出现幻读的情况，这种隔离级别并发性极低，往往一个事务霸占了一张表，其他成千上万个事务只有干瞪眼，得等他用完提交才可以使用，开发中很少会用到。
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mysql> SET session TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> START TRANSACTION;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into account values(null,'lisa',0);
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

五、参考

MySQL的四种事务隔离级别