通过例子理解MySQL的隔离级别

我们先快速回顾一遍mysql当中的事务隔离级别。

事务隔离级别概述

MySQL的事务隔离级别有四种，分别是：

读未提交（READ UNCOMMITTED）
读已提交（READ COMMITTED）
可重复读（REPEATABLE READ）
串行化（SERIALIZABLE）

要想了解怎么做的，我们就要知道没有他们可能导致的问题，有：

脏读
不可重复读
幻读

并发问题详解与实例

脏读

假设我们有一个accounts表：

id	user_name	balance
1	zhangsan	1000

在读未提交级别下：

事务A开始，执行：

sql

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 200 WHERE id = 1;

这个时候balance变成800了，但是还没有提交。

这个时候事务B开始，继续更新位置，他会认为这里A已经进行修改了，也就是800-200 = 600：

sql

USE test_dirty_read;
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

START TRANSACTION;
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance - 200 WHERE id = 1;
COMMIT;

这个时候balance变成了600，然后事务A发生了回滚，也就是说在事务B中读取到的是不正确的值800，他没有确定要被更改，这就是脏读。

不可重复读

我们在读已提交的隔离级别下做测试。

先新建表：

id	name	age
1	张三	25

在第一个会话当中：

sql

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
START TRANSACTION;
SELECT age FROM users WHERE id = 1;

在第二个会话当中修改age为26并提交：

sql

START TRANSACTION;
UPDATE users SET age = 26 WHERE id = 1;
COMMIT;

再次在会话A中进行查询：

sql

SELECT age FROM users WHERE id = 1;

结果是26，我们无法读取到事务开始时的25了，这就是不可重复读，寓意就是在同一个事务中多次读取同一行数据，结果可能会不一样。

幻读

不可重复读是对于单条记录而言的，而幻读是对于多条记录而言，对于某一个范围内的数据而言的。

我们先插入数据：

id	name	price
1	电脑	6000.00
2	手机	4000.00

在第一个会话当中：

sql

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

START TRANSACTION;

SELECT COUNT(*) FROM products WHERE price < 5000;

结果为1，因为只有手机。

在会话2中：

sql

START TRANSACTION;

INSERT INTO products (name, price) VALUES ('鼠标', 100.00);
COMMIT;

回到会话1中再查询这个范围的数据，会发现count的值为2。

这样我们就把所有的隔离级别可能出现的问题都介绍了一遍，也就是说明白了是什么。

隔离级别对比

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读	并发性能	主要实现机制（InnoDB）
读未提交	允许	允许	允许	最高	无锁，直接读最新数据
读已提交	避免	允许	允许	较高	每次读生成新 ReadView，写操作加行级排他锁
可重复读	避免	避免	避免	中等	事务开始时生成 ReadView，结合间隙锁/临键锁防止幻读
串行化	避免	避免	避免	最低	强制串行执行，读加共享锁，写加排他锁

注意，这些所谓的问题，都是针对于某一个事务而言的：

脏读的意思是，对于这个事务，他读取到的数值可能是别人修改过的。
不可重复读的意思是，对于这个事务，他在同一个事务中多次读取同一行数据，结果可能会不一样。
幻读的意思是，对于这个事务，他在同一个事务中多次读取某个范围内的数据，结果可能会不一样。

对于数据库来说，没有这些问题意味着，从事务开始的时候数据是什么样子的，无论外部做任何修改，当前事务读取到的值都是这个开始时的值，无论是范围还是单行。

问题产生的根本原因

这里可能会有困惑，这么看脏读和不可重复读没什么区别啊。

脏读是在对方事务未提交的情况下的。也就是说无论对方提交没提交，当前事务读取到的值都是不确定的。
不可重复读是对方事务提交了之后，当前事务读取到的值可能会不一样。

接下来我们总结为什么会有这些问题：

脏读（READ UNCOMMITTED）：SELECT 毫不关心锁和提交状态，直接读最新数据。
不可重复读（READ COMMITTED）：SELECT 只读已提交的数据，但每次 SELECT 都会获取最新的已提交数据版本。
幻读（READ COMMITTED）：SELECT 只读已提交数据，但由于查询的是一个范围，当其他事务在这个范围内插入或删除数据并提交后，下次查询时结果集的行数会发生变化。

InnoDB的实现机制

MVCC与ReadView机制

为了解决脏读问题，提供了读已提交，他在每一次select的时候生成一个快照，也就是ReadView，这个ReadView包含了当前所有未提交的事务表，如果某行的事务为未提交状态，那么就不去读取这一行。这样别的未提交修改就不会影响到当前事务的读取。

为了解决不可重复读问题，提供了可重复读的隔离级别。在事务一开始就会生成一个ReadView，而不是在每次select的时候生成，这样就可以保证在这个事务中读取到的值都是一致的。也就是在这个事务开始时的快照。

间隙锁与临键锁机制

有一个问题就是幻读，innodb是怎么解决的呢？

InnoDB使用间隙锁和临键锁解决这个问题。

假设我们有以下数据：

id	name
1	电脑
5	手机
10	耳机
15	键盘
20	鼠标
25	显示器

然后我们的查询是：

sql

SELECT ... WHERE id > 6 AND id < 12

会找到第一条大于6的记录10，继续往后直到找到第一条大于等于12的记录15，锁住查询到的10，锁住小于等于6的第一个索引，也就是5。锁住大于等于12的第一个索引也就是15，也就是锁住了(5,10]和[10,15)这两个范围。

临键锁并不会根据具体的范围来锁，而是锁住了查询到的记录和它前后相邻的索引值。

特殊情况：当前读vs快照读

那么InnoDB的可重复读真的解决了幻读吗？

MySQL官方对于幻读的定义是，在一个事务中进行多次查询，会查询到不一样的数据就算是幻读。

假设我们的数据是：

id	name	status
1	joe	1
2	jill	1

会话1执行select会查询到这两个 ↓ 会话2更新插入（3 bob 1）并提交 ↓ 会话1再次执行select还是会查询到一开始查询的两个。

但是如果这个时候会话1又执行了：

sql

UPDATE users SET name='huashen'

最后就会显示：

id	name	status
1	huashen	1
2	huashen	1
3	huashen	1

第三条数据被会话2插入了，在会话1中被查到了。

这是违背MySQL官方认定的不幻读的定义的。

为什么会出现这种情况？

这是因为在 UPDATE 的时候，它不是一个快照读，而是一个当前读（Current Read）。UPDATE 操作不会使用旧的 ReadView，而是会去读取最新的、已提交的数据，也就是说，它会看到被会话 2 插入的数据。UPDATE 会对这些数据加锁，并进行修改，因此 id=3 这条数据被它修改了。

在这个 UPDATE 操作之后，你再执行 SELECT 时，InnoDB 仍然使用最初的 ReadView。但是，根据 MVCC 的规则，一个事务可以读取自己修改过的数据。由于 UPDATE 已经将 id=3 的记录修改成了当前事务的版本，所以 SELECT 就可以看到这条数据了。

ReadView的本质

ReadView本质上是一个快照范围，他规定了只能读到某一个范围内的数据，然后通过这个规定，可以知道哪些数据是可以读取的，哪些是不能被读取的。可以理解为存了多个版本的数据，通过版本号来区分哪些数据是可以读取的，哪些是不能被读取的。

上述问题在于因为update操作，所以这个修改后的数据也加入到了当前的事务快照中，所以你就可以读到这个事务2修改的数据了。

操作流程总结： update操作是当前读 → 读到最新数据 → 更新数据并加入到当前事务当中 → 可以在下次select中读取。

通过例子理解MySQL的隔离级别 ​

事务隔离级别概述 ​

并发问题详解与实例 ​

脏读 ​

不可重复读 ​

幻读 ​

隔离级别对比 ​

问题产生的根本原因 ​

InnoDB的实现机制 ​

MVCC与ReadView机制 ​

间隙锁与临键锁机制 ​

特殊情况：当前读vs快照读 ​

为什么会出现这种情况？ ​

ReadView的本质 ​