MySQL 事務隔離級別解析和實戰
一、MySQL 隔離界別查看
- 查看回話隔離級別
SELECT @@session.tx_isolation;
SELECT @@tx_isolation;
複製代碼
- 查看系統隔離級別
SELECT @@global.tx_isolation;
複製代碼
二、MySQL 隔離級別修改
- MySQL 默認的隔離級別是可重複讀（ REPEATABLE READ）
- 在 my.inf 文件中修改隔離級別
transaction-isolation = {READ-UNCOMMITTED | READ-COMMITTED | REPEATABLE-READ | SERIALIZABLE}
複製代碼
- 用戶能夠用SET TRANSACTION語句改變單個會話或者全部新進鏈接的隔離級別。語法以下：
SET [SESSION | GLOBAL] TRANSACTION ISOLATION LEVEL {READ UNCOMMITTED | READ COMMITTED | REPEATABLE READ | SERIALIZABLE}
複製代碼
三、MySQL 四種隔離級別
| 隔離級別 | 髒讀（Dirty Read） | 不可重複讀（NonRepeatable Read） | 幻讀（Phantom Read） |
|---|---|---|---|
| 未提交讀（Read uncommitted） | 可能 | 可能 | 可能 |
| 已提交讀（Read committed） | 不可能 | 可能 | 可能 |
| 可重複讀（Repeatable read） | 不可能 | 不可能 | 可能 |
| 可串行化（Serializable ） | 不可能 | 不可能 | 不可能 |
3.一、未提交讀
- 容許髒讀，也就是說一個事務有可能讀到另外一個事務未提交的數據
3.二、已提交讀
- 只能讀到已經提交的數據，Oracle等多數數據庫的默認隔離級別
3.三、可重複讀
- 存在幻讀
3.四、可串行化
- 徹底串行化，每次讀都須要得到表級共享鎖，讀寫阻塞
四、實例操做
- 新建一個表用來測試
CREATE TABLE `test` (
`id` bigint unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'id',
`name` varchar(50) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '名字',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='測試';
複製代碼
4.一、髒讀
- 當一個事務訪問一個數據，而且進行了修改。另外一個事務讀到了被修改的數據，而且使用了這個數據。
- sessoin1 （插入數據但不提交事務）
mysql> SELECT @@session.tx_isolation; // 查詢會話隔離級別可重複讀
+------------------------+
| @@session.tx_isolation |
+------------------------+
| REPEATABLE-READ |
+------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.04 sec)
mysql> SELECT @@tx_isolation; //查詢系統隔離級別爲可重複讀
+-----------------+
| @@tx_isolation |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
mysql> start transaction; //開啓事務
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> insert into test(`name`) values("qiu"); //插入數據成功，此時事務尚未提交
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | qiu |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)
複製代碼
- sessoin2（可重複讀，證實不會出現髒讀）
mysql> SELECT @@session.tx_isolation; //會話隔離級別爲可重複讀
+------------------------+
| @@session.tx_isolation |
+------------------------+
| REPEATABLE-READ |
+------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
mysql> SELECT @@tx_isolation; //系統隔離級別爲可重複讀
+-----------------+
| @@tx_isolation |
+-----------------+
| REPEATABLE-READ |
+-----------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
mysql> select * from test; //查詢不到 sessoin1 未提交的數據，不會出現髒讀現象
Empty set (0.00 sec)
複製代碼
- sessoin3（爲提交讀出現髒讀現象）
mysql> SELECT @@session.tx_isolation;//會話隔離級別爲未提交讀
+------------------------+
| @@session.tx_isolation |
+------------------------+
| READ-UNCOMMITTED | --------讀到了 session1 未提交的數據，出現髒讀現象
+------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
mysql> select * from test;//讀到了 session1 未提交的數據，此爲髒讀
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | qiu |
+----+------+
1 row in set (0.00 sec)
複製代碼
4.二、不可重複讀
-
在同一個事務內，屢次讀取同一個數據，此時事務尚未完成。另外一個事務在前一個事務兩次讀取之間修改了數據，因爲修改了數據，前一個事務讀到的數據不同，所以稱爲不可重複讀。html
-
sessoin1（事務內第一次讀）mysql
mysql> SELECT @@session.tx_isolation; //隔離級別爲提交讀
+------------------------+
| @@session.tx_isolation |
+------------------------+
| READ-COMMITTED |
+------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
mysql> start transaction; //開啓事務
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test; //開啓事務內的第一次查詢
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 2 | qiu |
+----+------+
1 row in set (0.01 sec)
複製代碼
- sessoin2
mysql> SELECT @@session.tx_isolation;//隔離級別爲可重複讀
+------------------------+
| @@session.tx_isolation |
+------------------------+
| REPEATABLE-READ |
+------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
mysql> start transaction; //開啓事務
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 2 | qiu |
+----+------+
1 row in set (0.01 sec)
mysql> insert into test(`name`) values ("hello"); //在sessoin1第一次查詢後修改了數據
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> select * from test;
+----+-------+
| id | name |
+----+-------+
| 2 | qiu |
| 3 | hello |
+----+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> commit; //提交事務
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
複製代碼
- sessoin1（事務內第二次讀）
mysql> select * from test; //在事務內第二次讀，讀到了 sessoin2 提交的數據
+----+-------+
| id | name |
+----+-------+
| 2 | qiu | ---------------READ-COMMITTED級別出現不可重複讀現象
| 3 | hello |
+----+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
複製代碼
4.三、可重複讀
- 驗證 REPEATABLE-READ 級別下的可重複讀
- sessoin1（事務內第一次讀）
mysql> SELECT @@session.tx_isolation;//隔離級別爲可重複讀
+------------------------+
| @@session.tx_isolation |
+------------------------+
| REPEATABLE-READ |
+------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
mysql> start transaction; //開啓事務
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test;
+----+-------+
| id | name |
+----+-------+
| 2 | qiu |
| 3 | hello |
+----+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
複製代碼
- sessoin2
mysql> SELECT @@session.tx_isolation; //隔離級別爲可重複讀
+------------------------+
| @@session.tx_isolation |
+------------------------+
| REPEATABLE-READ |
+------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test;
+----+-------+
| id | name |
+----+-------+
| 2 | qiu |
| 3 | hello |
+----+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> insert into test (`name`) values ("hi"); //sessoin1 第一次讀以後改變數據
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> select * from test;
+----+-------+
| id | name |
+----+-------+
| 2 | qiu |
| 3 | hello |
| 4 | hi |
+----+-------+
3 rows in set (0.00 sec)
mysql> commit; //提交事務
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
複製代碼
- sessoin1（事務內第二次讀）
mysql> select * from test;
+----+-------+
| id | name |
+----+-------+
| 2 | qiu |
| 3 | hello | -------------sessoin1 沒有讀到 sessoin2 提交的數據，出現可重複讀現象
+----+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
複製代碼
4.四、幻讀
-
第一個事務對錶中的全部數據進行修改，第二個事務往表裏面插入一條數據。此時第一個事務發現表中還有未修改的數據，好像出現了幻覺同樣。sql
-
幻讀現象1：數據庫
session1: session2:
mysql> select @@global.tx_isolation, @@tx_isolation;
+-----------------------+-----------------+
| @@global.tx_isolation | @@tx_isolation |
+-----------------------+-----------------+
| REPEATABLE-READ | REPEATABLE-READ |
+-----------------------+-----------------+
1 row in set, 2 warnings (0.00 sec)
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test;
Empty set (0.00 sec)
mysql> insert into test (`id`, `name`) values (1, "hi~~~");
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> select * from test;
Empty set (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> select * from test;
Empty set (0.00 sec)
mysql> insert into test (`id`, `name`) values (1, "hello");
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'PRIMARY'
//what fuck ？？？剛剛查詢，告訴我沒有數據。等我插入的時候就告訴我主鍵衝突了。此乃幻讀現象
複製代碼
- 幻讀現象2：
session1： session2：
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> select * from test;
+----+-------+
| id | name |
+----+-------+
| 1 | hi~~~ |
+----+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> insert into test (`id`, `name`) values (2, "hello~~");
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> select * from test;
+----+-------+
| id | name |
+----+-------+
| 1 | hi~~~ |
+----+-------+
1 row in set (0.04 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test;
+----+-------+
| id | name |
+----+-------+
| 1 | hi~~~ |
+----+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> update test set name = "up";
Query OK, 2 rows affected (0.01 sec)
Rows matched: 2 Changed: 2 Warnings: 0
//what fuck ？？？剛出查詢不是隻有一條數據嗎？怎麼更新了兩條。此乃幻讀現象
mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | up |
| 2 | up |
+----+------+
2 rows in set (0.00 sec)
複製代碼
- innodb_locks_unsafe_for_binlog：設定InnoDB是否在搜索和索引掃描中使用間隙鎖(gap locking)
- 當隔離級別是可重複讀，且禁用innodb_locks_unsafe_for_binlog的狀況下，在搜索和掃描index的時候使用的next-key locks能夠避免幻讀。
4.五、加鎖
- 經過加鎖來防止幻讀
session1： session2:
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
//加鎖鎖住了 id <= 1 的範圍
mysql> select * from test where id <= 1 for update;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | up |
+----+------+
1 row in set (0.18 sec)
//id 不在鎖內，容許插入
mysql> insert into test (`id`, `name`) values (3, "lock");
Query OK, 1 row affected (0.15 sec)
mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | up |
| 2 | up |
+----+------+
2 rows in set (0.01 sec)
//id = 1 已經加了寫鎖，事務等待鎖釋放
mysql> insert into test(`id`, `name`) values (1, "lock");
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | up |
| 2 | up |
+----+------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | up |
| 2 | up |
+----+------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | up |
| 2 | up |
| 3 | lock | ------------session2 插入的數據
+----+------+
4 rows in set (0.00 sec)
複製代碼
- 經過加鎖讀來得到其餘事務提交的結果
session1： session2:
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | up |
+----+------+
4 rows in set (0.01 sec)
mysql> insert into test (`id`, `name`) values (7, "hello");
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.08 sec)
mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | up |
+----+------+
4 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | up |
+----+------+
4 rows in set (0.00 sec)
//讀到了 session2 提交的數據
mysql> select * from test lock in share mode;
+----+-------+
| id | name |
+----+-------+
| 1 | up |
| 7 | hello |
+----+-------+
5 rows in set (0.00 sec)
//讀到了 session2 提交的數據
mysql> select * from test for update;
+----+-------+
| id | name |
+----+-------+
| 1 | up |
| 7 | hello |
+----+-------+
5 rows in set (0.00 sec)
//讀不到 session2 提交的數據
mysql> select * from test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
| 1 | up |
+----+------+
4 rows in set (0.00 sec)
複製代碼
- 可重複讀和提交讀自己就是互相矛盾的。保證了可重複讀，就讀不到其餘事務的提交；保證了提交讀，兩次讀取的數據可能會出現不一致。
- MySQL 默認的隔離級別是可重複讀，可經過加鎖讀來獲取其餘事務的提交。
- MySQL 的可重複讀並不能避免幻讀，可經過加 Next-Key Lock 來避免幻讀現象。
- Next-Key Lock：鎖定一個範圍，包括記錄自己。
總結
- 每種數據庫隔離級別都解決了一個問題。數據庫隔離級別依次加強，性能也依次變差。大部分環境中使用 READ-COMMITTED 是可行的。
參考文獻
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