【MySQL】事务：事务的隔离级别

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MySQL是一个 客户端／服务器 架构的软件，对于同一个服务器来说，可以有若干个客户端与之连接，每 个客户端与服务器连接上之后，就可以称为一个会话（ Session ）。

每个客户端都可以在自己的会话中， 向服务器发出请求语句，一个请求语句可能是某个事务的一部分，也就是对于服务器来说可能同时处理多个事务。

事务有 隔离性 的特性，理论上在某个事务 对某个数据进行访问 时，其他事务应该进行排队 ，当该事务提交之后，其他事务才可以继续访问这个数据。但是这样对 性能影响太大 ，我们既想保持事务的隔离性，又想让服务器在处理访问同一数据的多个事务时， 性能尽量高些 ，那就看二者如何权衡取 舍了。

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3.1 数据准备

CREATE TABLE student (
    studentno INT,
    name VARCHAR(20),
    class varchar(20),
    PRIMARY KEY (studentno)
) Engine=InnoDB CHARSET=utf8;

然后向这个表里插入一条数据：

INSERT INTO student VALUES(1, '小谷', '1班');

现在表里的数据就是这样的：

mysql> select * from student;
+-----------+--------+-------+
| studentno | name   | class |
+-----------+--------+-------+
|      1    |   小谷  | 1班   |
+-----------+--------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

3.2 数据并发问题

针对事务的隔离性和并发性，我们怎么做取舍呢？

先看一下访问相同数据的事务，在 不保证串行执行 （也 就是执行完一个再执行另一个）的情况下，可能会出现哪些问题：

1. 脏写（ Dirty Write ）

四种隔离级别都已经解决了脏写问题。

对于两个事务 Session A、Session B，如果事务Session A 修改了 另一个 未提交 事务Session B 修改过 的数据，那就意味着发生了 脏写，示意图如下：
img

Session A 和 Session B 各开启了一个事务，Sesssion B 中的事务，先将studentno列为1的记录的name列更新为'李四'，然后Session A中的事务接着又把这条studentno列为1的记录的name列更新为'张三'。如果之后Session B中的事务进行了回滚，那么Session A中的更新也将不复存在，这种现象称之为脏写。

这时Session A中的事务就没有效果了，明明把数据更新了，最后也提交事务了，最后看到的数据什么变化也没有。

这里大家对事务的隔离性比较了解的话，会发现默认隔离级别下，上面Session A中的更新语句会处于等待状态，这里只是跟大家说明一下会出现这样的现象。

2. 脏读（ Dirty Read ）

对于两个事务 Session A、Session B，Session A 读取 了已经被 Session B 更新， 但还 没有被提交 的字段。 之后若 Session B 回滚 ，Session A 读取 的内容就是 临时且无效 的。
img

Session A和Session B各开启了一个事务，Session B中的事务，先将studentno列为1的记录的name列更新 为'张三'，然后Session A中的事务再去查询这条studentno为1的记录，如果读到列name的值为'张三'，而 Session B中的事务稍后进行了回滚，那么Session A中的事务相当于读到了一个不存在的数据，这种现象就称之为 脏读 。

3. 不可重复读（ Non-Repeatable Read ）

对于两个事务Session A、Session B，Session A 读取****了一个字段，然后 Session B 更新****了该字段。 之后 Session A 再次读取 同一个字段， 值就不同 **了。**那就意味着发生了不可重复读。
img

我们在Session B中提交了几个 隐式事务 （注意是隐式事务，意味着语句结束事务就提交了），这些事务 都修改了studentno列为1的记录的列name的值，每次事务提交之后，如果Session A中的事务都可以查看到最新的值，这种现象也被称之为 不可重复读 。

4. 幻读（ Phantom ）

对于两个事务Session A、Session B, Session A 从一个表中 读取 了一个字段, 然后 Session B 在该表中 插 入 了一些新的行。 之后, 如果 Session A 再次读取 **同一个表, 就会多出几行。**那就意味着发生了幻读。
img

Session A中的事务先根据条件 studentno > 0这个条件查询表student，得到了name列值为'张三'的记录； 之后Session B中提交了一个 隐式事务 ，该事务向表student中插入了一条新记录；之后Session A中的事务 再根据相同的条件 studentno > 0查询表student，得到的结果集中包含Session B中的事务新插入的那条记 录，这种现象也被称之为 幻读 。我们把新插入的那些记录称之为 幻影记录 。

注意1:

有的同学会有疑问，那如果 Session B 中删除了 一些符合 studentno > 0的记录而不是插入新记录，那Session A之后再根据 studentno > 0的条件读取的 记录变少了，这种现象算不算幻读呢?

这种现象 不属于幻读，幻读强调的是一个事务按照某个 相同条件多次读取 记录时，后读取时读到了之前 没有读到的记录

注意2:

那对于先前已经读到的记录，之后又读取不到这种情况，算啥呢?

这相当于对每一条记录都发生了 不可重复读的现象。幻读只是重点强调了读取到了之前读取没有获取到的记录

3.3 SQL中的四种隔离级别

上面介绍了几种并发事务执行过程中，可能遇到的一些问题，这些问题有轻重缓急之分，我们给这些问题 按照严重性来排一下序：

脏写 > 脏读 > 不可重复读 > 幻读

我们愿意舍弃一部分隔离性，来换取一部分性能在这里就体现在：设立一些隔离级别，隔离级别越低，并发问题发生的就越多。

SQL标准 中设立了4个 隔离级别 ：

• READ UNCOMMITTED ：读未提交，在该隔离级别，所有事务都可以看到其他未提交事务的执行结 果。不能避免脏读、不可重复读、幻读。
• READ COMMITTED ：读已提交，它满足了隔离的简单定义：一个事务只能看见已经提交事务所做 的改变。这是大多数数据库系统的默认隔离级别（但不是MySQL默认的）。可以避免脏读，但不可 重复读、幻读问题仍然存在。
• REPEATABLE READ ：可重复读，事务A在读到一条数据之后，此时事务B对该数据进行了修改并提 交，那么事务A再读该数据，读到的还是原来的内容。可以避免脏读、不可重复读，但幻读问题仍 然存在。这是MySQL的默认隔离级别。
• SERIALIZABLE ：可串行化，确保事务可以从一个表中读取相同的行。在这个事务持续期间，禁止 其他事务对该表执行插入、更新和删除操作。所有的并发问题都可以避免，但性能十分低下。能避 免脏读、不可重复读和幻读。

SQL标准 中规定，针对不同的隔离级别，并发事务可以发生不同严重程度的问题，具体情况如下：
img

脏写 怎么没涉及到？因为脏写这个问题太严重了，不论是哪种隔离级别，都不允许脏写的情况发生。

不同的隔离级别有不同的现象，并有不同的锁和并发机制，隔离级别越高，数据库的并发性能就越差，4 种事务隔离级别与并发性能的关系如下：
img

3.4 四种隔离级别

MySQL支持的四种隔离级别

不同的数据库厂商，对SOL标准中规定的四种隔离级别支持不一样。比如，Oracle 就只支持 READ COMMITTED(默认隔离级别)和 SERIALIZABLE隔离级别。

MySOL虽然支持4种隔离级别，但与SQL标准中所规定的各级隔离级别允许发生的问题却有些出入，**MySOL在REPEATABLE READ隔离级别下，是可以禁止幻读问题的发生的，**禁止幻读的原因我们在第16章讲解。

MySQL的默认隔离级别为REPEATABLE READ，我们可以手动修改一下事务的隔离级别。

# 查看隔离级别，MySQL 5.7.20的版本及之后：
mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';
+-----------------------+-----------------+
| Variable_name         | Value           |
+-----------------------+-----------------+
| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set (0.02 sec)

#或者不同MySQL版本中都可以使用的：
SELECT @@transaction_isolation;

3、隔离级别

1）对于同时运行的多个事务, 当这些事务访问数据库中相同的数据时, 如果没有采取必要的隔离机制, 就会导致各种并发问题:

• 脏读: 对于两个事务T1, T2, T1读取了已经被T2更新，但还没有被提交的字段。之后,若T2回滚,T1读取的内容就是临时且无效的.
• 不可重复读: 对于两个事务T1, T2, T1读取了一个字段, 然后T2更新了该字段。之后,T1再次读取同一个字段,值就不同了.
• 幻读: 对于两个事务T1, T2, T1从一个表中读取了一个字段, 然后T2在该表中插入了一些新的行之后,如果T1再次读取同一个表, 就会多出几行.

2）数据库事务的隔离性

数据库系统必须具有隔离并发运行各个事务的能力, 使它们不会相互影响, 避免各种并发问题

3）一个事务与其他事务隔离的程度称为隔离级别。 数据库规定了多种事务隔离级别, 不同隔离级别对应不同的干扰程度, 隔离级别越高, 数据一致性就越好, 但并发性越弱

4）4 种事务隔离级别:
img img

Mysql 默认的事务隔离级别为: REPEATABLE READ

3.5 设置隔离级别

通过下面的语句修改事务的隔离级别：

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL 隔离级别;
#其中，隔离级别格式：
> READ UNCOMMITTED
> READ COMMITTED
> REPEATABLE READ
> SERIALIZABLE

或者：

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION_ISOLATION = '隔离级别'
#其中，隔离级别格式：
> READ-UNCOMMITTED
> READ-COMMITTED
> REPEATABLE-READ
> SERIALIZABLE

关于设置时使用GLOBAL或SESSION的影响：

使用 GLOBAL 关键字（在全局范围影响）：

SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
#或
SET GLOBAL TRANSACTION_ISOLATION = 'SERIALIZABLE';

则：

• 当前已经存在的会话无效
• 只对执行完该语句之后产生的会话起作用

使用 SESSION 关键字（在会话范围影响）：

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
#或
SET SESSION TRANSACTION_ISOLATION = 'SERIALIZABLE';

则：

• 对当前会话的所有后续的事务有效
• 如果在事务之间执行，则对后续的事务有效
• 该语句可以在已经开启的事务中间执行，但不会影响当前正在执行的事务

如果在服务器启动时，想改变事务的默认隔离级别，可以修改启动参数transaction_isolation的值。

比如，在启动服务器时指定了transaction_isolation=SERIALIZABLE，那么事务的默认隔离级别，就从原来的REPEATABLE-READ变成了SERIALIZABLE。

小结：

数据库规定了多种事务隔离级别，不同隔离级别对应不同的干扰程度，隔离级别越高，数据一致性就越好，但并发性越弱。

5）设置隔离级别

每启动一个 mysql 程序, 就会获得一个单独的数据库连接. 每个数据库连接都有一个全局变量 @@tx_isolation, 表示当前的事务隔离级别.

查看当前的隔离级别: SELECT @@tx_isolation;

设置当前 mySQL 连接的隔离级别: set transaction isolation level read committed;

设置数据库系统的全局的隔离级别: set global transaction isolation level read committed;

3.6 隔离级别举例

初始化数据：

TRUNCATE TABLE account;
INSERT INTO account VALUES (1,'张三','100'), (2,'李四','0');

img

演示1. 读未提交之脏读

设置隔离级别为未提交读：
img

脏读就是指当前事务就在访问数据，并且对数据进行了修改，而这种修改还没有提交到数据库中，这时，另外一个事务也访问了这个数据，然后使用了这个数据。

演示2：读已提交
img

演示3. 不可重复读

设置隔离级别为可重复读，事务的执行流程如下：
img

当我们将当前会话的隔离级别设置为可重复读的时候，当前会话可以重复读，就是每次读取的结果集都相同，而不管其他事务有没有提交。但是在可重复读的隔离级别上会出现幻读的问题。

演示4：幻读
img img

4. 事务的常见分类

从事务理论的角度来看，可以把事务分为以下几种类型：

• 扁平事务（Flat Transactions）
• 带有保存点的扁平事务（Flat Transactions with Savepoints）
• 链事务（Chained Transactions）
• 嵌套事务（Nested Transactions）
• 分布式事务（Distributed Transactions）

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