Mysql的事务隔离级别

EldderMan
167 阅读4分钟

MySQL的事务隔离级别定义了多个并发事务之间的可见性和影响范围，不同级别通过不同的锁机制和并发控制策略来解决数据一致性问题，但也会带来性能与一致性的权衡。以下是各隔离级别的影响及其原理的详细说明：

一、事务隔离级别及其影响

MySQL支持四种标准隔离级别，按隔离强度从低到高排序：

隔离级别脏读（Dirty Read）不可重复读（Non-Repeatable Read）幻读（Phantom Read）默认级别
READ UNCOMMITTED✔️（可能发生）✔️✔️✖️
READ COMMITTED✖️✔️✔️Oracle/SQL Server
REPEATABLE READ✖️✖️✔️（部分场景）MySQL（InnoDB默认）
SERIALIZABLE✖️✖️✖️✖️

二、各隔离级别的影响及原因

1. READ UNCOMMITTED（读未提交）

  • 允许的问题：
    • 脏读：事务A可以读取事务B未提交的数据。
    • 不可重复读：事务A多次读取同一数据，可能因事务B的提交而结果不同。
    • 幻读：事务A读取的范围数据可能因事务B插入新数据而改变。
  • 原因：
    • 无锁机制：事务直接读取内存中的最新数据（包括未提交的修改）。
    • 不隔离修改：完全牺牲一致性换取最高并发性能。

2. READ COMMITTED（读已提交）

  • 允许的问题：
    • 不可重复读：事务A两次读取同一数据可能不同（事务B提交了修改）。
    • 幻读：事务A两次范围查询结果可能不同（事务B插入了新数据）。
  • 解决脏读的原理：
    • MVCC（多版本并发控制） ：
      • 每个事务读取的是已提交的快照版本（通过ReadView机制）。
      • 未提交的修改对其他事务不可见。
  • 遗留问题的原因：
    • 快照更新：每次查询生成新的ReadView，可能看到其他事务已提交的新数据。

3. REPEATABLE READ（可重复读）

  • 允许的问题：
    • 幻读（部分场景）：事务A范围查询可能因事务B插入新数据而出现“幻行”。
  • 解决不可重复读的原理：
    • MVCC + 一致性快照：
      • 事务首次读取时生成ReadView，后续读取沿用同一快照版本。
      • 其他事务的提交不会影响当前事务的可见性。
  • 幻读的残留原因：
    • 当前读（Current Read） ：
      • 若事务A执行SELECT ... FOR UPDATE或UPDATE语句，会读取最新数据并加锁，可能发现新插入的行。
    • 间隙锁（Gap Lock） ：
      • InnoDB通过间隙锁锁定范围间隙，阻止其他事务插入新数据，但仅在使用当前读时生效。

4. SERIALIZABLE（串行化）

  • 解决的问题：
    • 所有并发问题（脏读、不可重复读、幻读）。
  • 原理：
    • 完全串行执行：
      • 所有SELECT语句隐式转换为SELECT ... FOR SHARE，对读取的行加共享锁。
      • 写操作加排他锁，严格禁止并发修改。
  • 代价：
    • 极低并发性能：锁竞争激烈，仅适合低并发场景。

三、InnoDB如何解决幻读？

在默认的REPEATABLE READ级别下，InnoDB通过以下机制减少幻读：

  1. MVCC快照读：
    • 普通SELECT使用一致性快照，其他事务的插入不影响当前事务的可见性。
  1. 间隙锁（Gap Lock） ：
    • 在执行UPDATE、DELETE或SELECT ... FOR UPDATE时，InnoDB对索引记录的间隙加锁，阻止其他事务在范围内插入新数据。
    • 例如，WHERE id > 100的查询会锁住id > 100的间隙，防止插入id=101的新记录。

四、隔离级别选择的权衡

隔离级别一致性并发性能适用场景
READ UNCOMMITTED最低最高几乎不用，仅测试场景
READ COMMITTED较低较高高并发读，允许短暂不一致
REPEATABLE READ较高中等多数业务场景（MySQL默认）
SERIALIZABLE最高最低金融交易等强一致性需求

五、示例验证

幻读在REPEATABLE READ下的表现

-- 事务A
BEGIN;
SELECT * FROM users WHERE age > 20; -- 快照读，返回2条记录

-- 事务B
INSERT INTO users (name, age) VALUES ('John', 25); -- 提交

-- 事务A
SELECT * FROM users WHERE age > 20; -- 仍返回2条（快照读）
UPDATE users SET name = 'test' WHERE age > 20; -- 当前读，发现事务B插入的行，导致幻读！
COMMIT;

总结

  • 低隔离级别（如READ UNCOMMITTED） ：性能高，但数据一致性差，适合对数据准确性要求极低的场景。
  • 默认级别（REPEATABLE READ） ：通过MVCC和间隙锁平衡一致性与性能，适合大多数业务。
  • 高隔离级别（SERIALIZABLE） ：强一致性，但并发性能差，仅用于特殊场景。

理解隔离级别的实现原理（如MVCC、锁机制）和业务需求，是合理选择隔离级别的关键。

avatar
文章
阅读
粉丝