MySQL事务隔离级别

  作为程序员,想必经常和MySQL数据库打交道的道友们应该很熟悉事务。事务最被我们记住的那就是一致性了,就是整个流程下来,要么全部成功,要么全部失败。最典型的例子就是银行转账问题,例如我账户有100块,全部转账个B同学,那么程序上需要做的操作就是现在我的账户里扣掉100块,然后再给B同学打100块,整个过程下来必须是一致性的,要么整个流程都成功,要么就全部失败,不能说扣了我100块,然后因为其他原因致使转账给B同学的100块没有了,这样的话银行就得乱套了。当然,事务只可用于Innodb类型的表。

  提到事务的特性,想必大家的第一反应想到的就是事务的四大特性:即原子性、一致性、隔离性、持久性。今天在这里我们要介绍的是事务的隔离性。


事务隔离级别

  想想如果在同一时间有多个人在同时操作多个事务,如果事务没有隔离性就会带来数据的脏读、幻读和不可重复读的问题。当然,事物都是具有两面性的,隔离的程度越高,相应的程序的执行效率就会越慢(锁表等行为带来的锁等待)。所以我们需要在隔离级别和效率上寻求平衡点。那么,事务的隔离级别有哪些呢?MySQL主要提供了以下的四种隔离级别:

  • 读未提交(read uncommitted)。即一个事务在还没有提交时,其所作的变更可以被其他事务看到。

  • 读提交(read committed)。一个事务被提交以后其所作的更改才可以被其他事务看到。

  • 可重复读(repeatable read)。一个事务在执行过程中看到的数据只和开始时的数据一样。

  • 串行化(serializable)。所谓的串行,顾名思义就相当于排队,也就是事务的执行必须等待前一个事务的所有操作完结之后才可以执行。其本质是给表记录加“写锁”或者是“读锁”。

  其中,数据库一般使用读提交和可重复读这两种类型的隔离级别比较多。像Oracle数据库默认使用的隔离级别是读提交,而MySQL默认使用的隔离级别是可重复读。当然,我们也可以通过命令来查看MySQL的隔离级别。使用以下命令:

show variables like 'tx_isolation';

得到的结果如下:

浅显易懂说事务隔离级别

MySQL默认隔离级别

注:对于MySQL版本大于5.7的,该运行以下命令:

show variables like 'transaction_isolation';

当然,如果你想修改默认的隔离级别的话,可以运行如下命令:

set [ global | session ] transaction isolation level Read uncommitted | Read committed | Repeatable | Serializable;

其中global表示的是全局的,而session表示仅仅当前的窗口修改事务的隔离级别。

牛刀小试

  接下来我们实际操作一下,看情况如何。首先我们先建一张名为test的表,其结果如下

浅显易懂说事务隔离级别

数据

  接下来,有两个事务,其执行过程如下:

浅显易懂说事务隔离级别

事务流程

那么,对于不同的事务的隔离级别,其得到的V1、V2、V3的值分别是多少呢?

  • 读未提交。V1、V2、V3的值都为2。

  • 读提交。V1值为1。因为提交之后才能看到其他事务的值,所以B提交以后,A事务可以看到其修改后的值,所以V2、V3的值为2。

  • 可重复读。由于事务在执行期间所有的值都是一致的,所以的V1、V2的值都为1,后来事务提交了,所以可以看到其他事务的值,其值为V3。

  • 串行化。事务 B 执行“将 1 改成 2”的时候,会被锁住。直到事务A提交以后,事务B才可以继续执行,所以对于A来说,V1、V2的值为1,V2的值为2。

那么,执行事务的过程中,MySQL是怎么实现的呢?在开始的时候,数据库会创建一个视图,访问的时候以视图的逻辑结果为准。在“可重复读”隔离级别下,这个视图是在事务启动时创建的,整个事务存在期间都用这个视图。在“读提交”隔离级别下,这个视图是在每个 SQL 语句开始执行的时候创建的。这里需要注意的是,“读未提交”隔离级别下直接返回记录上的最新值,没有视图概念;而“串行化”隔离级别下直接用加锁的方式来避免并行访问。

实现原理

在此之前,有必要介绍一下MVCC,也就是多版本控制,就如我么经常使用的svn或者是git,其也算是MVCC工具。网上看到大量的文章讲到MVCC都是说给没一行增加两个隐藏的字段分别表示行的创建时间以及过期时间,它们存储的并不是时间,而是事务版本号。也就是说MySQL在每条记录更新的时候都会记录一条回滚操作。记录上的最新值通过回滚操作都可以得到前一条被更改前的值。

假设一个值从 4 被按顺序改成了 5、6、7,那么在回滚日志里面就会出现类似下面的记录。

浅显易懂说事务隔离级别

mysql回滚记录

当前值是 7,但是在查询这条记录的时候,不同时刻启动的事务会有不同的 read-view。如图中看到的,在视图 A、B、C 里面,这一个记录的值分别是 4、5、6,同一条记录在系统中可以存在多个版本,就是数据库的多版本并发控制(MVCC)。对于 read-view A,要得到 4,就必须将当前值依次执行图中所有的回滚操作得到。


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