MySQL隔离级别

　　数据库并发的对同一批数据进行增删改，就可能会出现我们所说的脏写、脏读、不可重复读、幻读等一系列问题。MySQL提供了一系列机制来解决事务并发问题，比如事务隔离、锁机制、MVCC多版本并发控制机制。今天来探究一下事务隔离机制。

事务是一组SQL组成的逻辑处理单元，先来看下事务的ACID特性：

• 原子性(Atomicity) ：事务是一个原子操作单元，对数据进行修改，要么全执行要么全不执行。是从执行层面上来描述的。
• 一致性(Consistent) ：在事务开始和完成时，数据都必须保持一致状态。是从执行结果层面上来描述的。
• 隔离性(Isolation) ：数据库系统提供一定的隔离机制，保证事务执行过程中对外部不可见，独立运行，不受外部影响。
• 持久性(Durable) ：事务完成之后，它对于数据的修改是永久性的，即使出现系统故障也能够保持。

并发事务的影响：

• 脏写（更新丢失：Lost Update）：多个事务选择了同一行，彼此不知道对方存在，会覆盖之前事务的数据操作。
• 脏读（Dirty Reads）：A事务读取了B事务未提交的数据，B事务回滚，A提交，最终结果不符合一致性原则
• 不可重读（Non-Repeatable Reads）：同一个事务，相同的查询语句，执行多次结果不一致，可能是外部事务修改导致的，不符合隔离性。
• 幻读（Phantom Reads）：事务A读取到了事务B提交的新增数据，不符合隔离性

事务隔离级别：

隔离级别	脏读（Dirty Read）	不可重复读（NonRepeatable Read）	幻读（Phantom Read）
读未提交（Read uncommitted）	可能	可能	可能
读已提交（Read committed）	不可能	可能	可能
可重复读（Repeatable Read）	不可能	不可能	可能
串行化（Serializable）	不可能	不可能	不可能

MySQL提供了上面四种隔离级别，隔离越严格，可能出现的问题就越少，但付出的性能代价就越大，默认的隔离级别是可重复读。下面使用客户端进行操作进行验证。

先加创建一张表和数据

CREATE TABLE `account` (
  `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `balance` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

INSERT INTO `account` (`id`, `balance`)
VALUES
    (1, 500),
    (2, 600),
    (3, 200);

连接客户端，查看隔离级别，可以看到是可重复读：

MySQL [test]> show variables like 'tx_isolation';
+---------------+-----------------+
| Variable_name | Value           |
+---------------+-----------------+
| tx_isolation  | REPEATABLE-READ |
+---------------+-----------------+

读未提交测试：

AB客户端都执行set tx_isolation='read-uncommitted';设置隔离级别为读未提交。

A客户端开启事务：start transaction;查询数据：select * from account;

B客户端开启事务：start transaction;更新数据：update account set balance = balance - 100 where id = 1;此时事务未提交

A客户端再次查询数据：select * from account; 此时看到两次查询的数据已经不一样了

 

 

在B没提交前A就读到了B更新的数据，此时如果B回滚，那么A那边就是脏数据。这种情况就是读未提交造成的脏读。用读已提交隔离级别可以解决。

使用commit命令把AB客户端的事务提交。

读已提交测试：

AB客户端都执行  set tx_isolation='read-committed'; 设置隔离级别为读已提交。

A客户端开启事务：start transaction;查询数据：select * from account;

B客户端开启事务：start transaction;更新数据：update account set balance = balance - 100 where id = 1;此时事务未提交

A客户端再次查询数据：select * from account; 此时看到A客户端两次查询数据一致，未出现脏读情况

此时B客户端事务提交：commit;

A客户端再次查询数据：select * from account; 此时看到A客户端查询数据已经发生了变化，这就是不可重复读。

可重复读测试：

AB客户端都执行  set tx_isolation='repeatable-read'; 设置隔离级别为可重复读。

A客户端开启事务：start transaction;查询数据：select * from account;

B客户端开启事务：start transaction;更新数据：update account set balance = balance - 100 where id = 1; commit提交事务

A客户端再次查询数据：select * from account; 此时看到A客户端两次查询数据一致，重复读取数据一致。

A客户端执行更新语句：update account set balance = balance - 50 where id = 1;

A客户端再次查询数据：select * from account; 此时看到id=1的这条数据是B客户端更新之后的数据-50，数据的一致性没有被破坏

B客户端重新开启事务，插入一条数据:insert into account(id,balance) values (4,1000); commit提交事务；

A客户端查询，和上次结果一致

A客户端执行：update account set balance = balance - 100 where id = 4; 更新B客户端新插入的数据，能执行成功，再次查询所有数据，能插到id=4的数据，出现幻读。

# A客户端执行过程：
# 设置隔离级别可重复度
MySQL [test]> set tx_isolation='repeatable-read';
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)
# 开启事务
MySQL [test]> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
# 查询所有数据
MySQL [test]> select * from account;
+----+---------+
| id | balance |
+----+---------+
|  1 |     300 |
|  2 |     600 |
|  3 |     200 |
+----+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
# 再次查询验证两次结果是否一致
MySQL [test]> select * from account;
+----+---------+
| id | balance |
+----+---------+
|  1 |     300 |
|  2 |     600 |
|  3 |     200 |
+----+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
# 在B客户端插入数据之后，此次A客户端不能查询到
MySQL [test]> select * from account;
+----+---------+
| id | balance |
+----+---------+
|  1 |     150 |
|  2 |     600 |
|  3 |     200 |
+----+---------+
3 rows in set (0.00 sec)
# A客户端更新B客户端插入的数据，发现可以更新成功
MySQL [test]> update account set balance = balance + 1000 where id = 4;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0
# 再次查询，能查询到数据，出现幻读
MySQL [test]> select * from account;
+----+---------+
| id | balance |
+----+---------+
|  1 |     400 |
|  2 |     600 |
|  3 |     200 |
|  4 |    2000 |
+----+---------+
4 rows in set (0.00 sec)
# 提交事务
MySQL [test]> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

# B客户端执行过程：设置隔离级别可重复读
MySQL [test]> set tx_isolation='repeatable-read';
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)
# 开启事务
MySQL [test]> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
# 更新数据，直接提交
MySQL [test]> update account set balance = balance - 100 where id = 1;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

MySQL [test]> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
# 再次开启事务
MySQL [test]> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
# 插入一条数据
MySQL [test]> insert into account(id,balance) values (4,1000);
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
MySQL [test]> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

最后一种串行化：set tx_isolation='serializable';可自行验证，能解决上面所有问题，但是一般不会用到的，保证一致性的同时带来的是性能大幅度下降，并发性极低，默认是可重复读。

通过隔离级别在一定程度上能处理事务并发的问题，除此之外还有其他的手段，后续会再次探究。