作者 | 王磊

來源 | Java中文社群(ID：javacn666)

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在 MySQL 中事務(wù)的隔離級別有以下 4 種：

1. 讀未提交(READ UNCOMMITTED)
2. 讀已提交(READ COMMITTED)
3. 可重復(fù)讀(REPEATABLE READ)
4. 序列化(SERIALIZABLE)

MySQL 默認(rèn)的事務(wù)隔離級別是可重復(fù)讀(REPEATABLE READ)，這 4 種隔離級別的說明如下。

1.READ UNCOMMITTED

讀未提交，也叫未提交讀，該隔離級別的事務(wù)可以看到其他事務(wù)中未提交的數(shù)據(jù)。該隔離級別因?yàn)榭梢宰x取到其他事務(wù)中未提交的數(shù)據(jù)，而未提交的數(shù)據(jù)可能會發(fā)生回滾，因此我們把該級別讀取到的數(shù)據(jù)稱之為臟數(shù)據(jù)，把這個問題稱之為臟讀。

2.READ COMMITTED

讀已提交，也叫提交讀，該隔離級別的事務(wù)能讀取到已經(jīng)提交事務(wù)的數(shù)據(jù)，因此它不會有臟讀問題。但由于在事務(wù)的執(zhí)行中可以讀取到其他事務(wù)提交的結(jié)果，所以在不同時間的相同 SQL 查詢中，可能會得到不同的結(jié)果，這種現(xiàn)象叫做不可重復(fù)讀。

3.REPEATABLE READ

可重復(fù)讀，是 MySQL 的默認(rèn)事務(wù)隔離級別，它能確保同一事務(wù)多次查詢的結(jié)果一致。但也會有新的問題，比如此級別的事務(wù)正在執(zhí)行時，另一個事務(wù)成功的插入了某條數(shù)據(jù)，但因?yàn)樗看尾樵兊慕Y(jié)果都是一樣的，所以會導(dǎo)致查詢不到這條數(shù)據(jù)，自己重復(fù)插入時又失敗(因?yàn)槲ㄒ患s束的原因)。明明在事務(wù)中查詢不到這條信息，但自己就是插入不進(jìn)去，這就叫幻讀 (Phantom Read)。

4.SERIALIZABLE

序列化，事務(wù)最高隔離級別，它會強(qiáng)制事務(wù)排序，使之不會發(fā)生沖突，從而解決了臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀問題，但因?yàn)閳?zhí)行效率低，所以真正使用的場景并不多。

簡單總結(jié)一下，MySQL 的 4 種事務(wù)隔離級別對應(yīng)臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀的關(guān)系如下：

只看以上概念會比較抽象，接下來，咱們一步步通過執(zhí)行的結(jié)果來理解這幾種隔離級別的區(qū)別。

前置知識

1.事務(wù)相關(guān)的常用命令

# 查看 MySQL 版本 
select version(); 
 
# 開啟事務(wù) 
start transaction; 
 
# 提交事務(wù) 
commit; 
 
# 回滾事務(wù) 
rollback; 

2.MySQL 8 之前查詢事務(wù)的隔離級別

查看全局 MySQL 事務(wù)隔離級別和當(dāng)前會話的事務(wù)隔離級別的 SQL 如下：

select @@global.tx_isolation,@@tx_isolation; 

以上 SQL 執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：

3.MySQL 8 之后查詢事務(wù)的隔離級別

select @@global.transaction_isolation,@@transaction_isolation; 

4.查看連接的客戶端詳情

每個 MySQL 命令行窗口就是一個 MySQL 客戶端，每個客戶端都可以單獨(dú)設(shè)置(不同的)事務(wù)隔離級別，這也是演示 MySQL 并發(fā)事務(wù)的基礎(chǔ)。以下是查詢客戶端連接的 SQL 命令：

show processlist; 

以上 SQL 執(zhí)行結(jié)果如下：

5.查詢連接客戶端的數(shù)量

可以使用以下 SQL 命令，查詢連當(dāng)前接 MySQL 服務(wù)器的客戶端數(shù)量：

show status like 'Threads%'; 

以上 SQL 執(zhí)行結(jié)果如下：

6.設(shè)置客戶端的事務(wù)隔離級別

通過以下 SQL 可以設(shè)置當(dāng)前客戶端的事務(wù)隔離級別：

set session transaction isolation level 事務(wù)隔離級別; 

事務(wù)隔離級別的值有 4 個：READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ、SERIALIZABLE。

7.新建數(shù)據(jù)庫和測試數(shù)據(jù)

創(chuàng)建測試數(shù)據(jù)庫和表信息，執(zhí)行 SQL 如下：

-- 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫 
drop database if exists testdb; 
create database testdb; 
use testdb; 
-- 創(chuàng)建表 
create table userinfo( 
  id int primary key auto_increment, 
  name varchar(250) not null, 
  balance decimal(10,2) not null default 0 
); 
-- 插入測試數(shù)據(jù) 
insert into userinfo(id,name,balance) values(1,'Java',100),(2,'MySQL',200); 

創(chuàng)建的表結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)如下：

8.名稱約定

接下來會使用兩個窗口(兩個客戶端)來演示事務(wù)不同隔離級別中臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀的問題。其中左邊的黑底綠字的客戶端下文將使用“窗口 1”來指代，而右邊的藍(lán)底白字的客戶端下文將用“窗口 2”來指代，如下圖所示：

臟讀

一個事務(wù)讀到另外一個事務(wù)還沒有提交的數(shù)據(jù)，稱之為臟讀。臟讀演示的執(zhí)行流程如下：

臟讀演示步驟1

設(shè)置窗口 2 的事務(wù)隔離級別為讀未提交，設(shè)置命令如下：

set session transaction isolation level read uncommitted; 

PS：事務(wù)隔離級別讀未提交存在臟讀的問題。

然后使用命令來檢查當(dāng)前連接窗口的事務(wù)隔離界別，如下圖所示：

開啟事務(wù)并查詢用戶列表信息，如下圖所示：

臟讀演示步驟2

在窗口 1 中開啟一個事務(wù)，并給 Java 賬戶加 50 元，但不提交事務(wù)，執(zhí)行的 SQL 如下：

臟讀演示步驟3

在窗口 2 中再次查詢用戶列表，執(zhí)行結(jié)果如下：

從上述結(jié)果可以看出，在窗口 2 中讀取到了窗口 1 中事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)，這就是臟讀。

不可重復(fù)讀

不可重復(fù)讀是指一個事務(wù)先后執(zhí)行同一條 SQL，但兩次讀取到的數(shù)據(jù)不同，就是不可重復(fù)讀。不可重復(fù)讀演示的執(zhí)行流程如下：

窗口 2 同一個事務(wù)中的兩次查詢，得到了不同的結(jié)果這就是不可重復(fù)讀，具體執(zhí)行步驟如下。

不可重復(fù)讀演示步驟1

設(shè)置窗口 2 的事務(wù)隔離級別為讀已提交，設(shè)置命令如下：

set session transaction isolation level read committed; 

PS：讀已提交可以解決臟讀的問題，但存在不可重復(fù)讀的問題。

使用命令來檢查當(dāng)前連接窗口的事務(wù)隔離界別，如下圖所示：

在窗口 2 中開啟事務(wù)，并查詢用戶表，執(zhí)行結(jié)果如下：

此時查詢的列表中，Java 用戶的余額為 100 元。

不可重復(fù)讀演示步驟2

在窗口 1 中開啟事務(wù)，并給 Java 用戶添加 20 元，但不提交事務(wù)，再觀察窗口 2 中有沒有臟讀的問題，具體執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：

從上述結(jié)果可以看出，當(dāng)把窗口的事務(wù)隔離級別設(shè)置為讀已提交，已經(jīng)不存在臟讀問題了。接下來在窗口 1 中提交事務(wù)，執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：

不可重復(fù)讀演示步驟3

切換到窗口 2 中再次查詢用戶列表，執(zhí)行結(jié)果如下：

從上述結(jié)果可以看出，此時 Java 用戶的余額已經(jīng)變成 120 元了。在同一個事務(wù)中，先后查詢的兩次結(jié)果不一致就是不可重復(fù)讀。

不可重復(fù)讀和臟讀的區(qū)別

臟讀可以讀到其他事務(wù)中未提交的數(shù)據(jù)，而不可重復(fù)讀是讀取到了其他事務(wù)已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)，但前后兩次讀取的結(jié)果不同。

幻讀

幻讀名如其文，它就像發(fā)生了某種幻覺一樣，在一個事務(wù)中明明沒有查到主鍵為 X 的數(shù)據(jù)，但主鍵為 X 的數(shù)據(jù)就是插入不進(jìn)去，就像某種幻覺一樣。幻讀演示的執(zhí)行流程如下：

具體執(zhí)行結(jié)果如下步驟所示。

幻讀演示步驟1

設(shè)置窗口 2 為可重復(fù)讀，可重復(fù)有幻讀的問題，查詢編號為 3 的用戶，具體執(zhí)行 SQL 如下：

set session transaction isolation level repeatable read; 
start transaction; 
select * from userinfo where id=3; 

以上 SQL 執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：

從上述結(jié)果可以看出，查詢的結(jié)果中 id=3 的數(shù)據(jù)為空。

幻讀演示步驟2

開啟窗口 1 的事務(wù)，插入用戶編號為 3 的數(shù)據(jù)，然后成功提交事務(wù)，執(zhí)行 SQL 如下：

start transaction; 
insert into userinfo(id,name,balance) values(3,'Spring',100); 
commit; 

以上 SQL 執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：

幻讀演示步驟3

在窗口 2 中插入用戶編號為 3 的數(shù)據(jù)，執(zhí)行 SQL 如下：

insert into userinfo(id,name,balance) values(3,'Spring',100); 

以上 SQL 執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：

添加用戶數(shù)據(jù)失敗，提示表中已經(jīng)存在了編號為 3 的數(shù)據(jù)，且此字段為主鍵，不能添加多個。

幻讀演示步驟4

在窗口 2 中，重新執(zhí)行查詢：

select * from userinfo where id=3; 

以上 SQL 執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：

在此事務(wù)中查詢明明沒有編號為 3 的用戶，但插入的時候卻卻提示已經(jīng)存在了，這就是幻讀。

 不可重復(fù)讀和幻讀的區(qū)別

二者描述的則重點(diǎn)不同，不可重復(fù)讀描述的側(cè)重點(diǎn)是修改操作，而幻讀描述的側(cè)重點(diǎn)是添加和刪除操作。

總結(jié)

本文演示了 MySQL 的 4 種事務(wù)隔離級別：讀未提交(有臟讀問題)、讀已提交(有不可重復(fù)讀的問題)、可重復(fù)讀(有幻讀的問題)和序列化，其中可重復(fù)讀是 MySQL 默認(rèn)的事務(wù)隔離級別。臟讀是讀到了其他事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)，而不可重復(fù)讀是讀到了其他事務(wù)已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)，但前后查詢的結(jié)果不同，而幻讀則是明明查詢不到，但就是插入不了。