四種事物隔離級别詳解

本文實驗的測試環境：Windows 10+cmd+MySQL5.6.36+InnoDB

一、事務的基本要素（ACID）

　　1、原子性（Atomicity）：事務開始後所有操作，要麼全部做完，要麼全部不做，不可能停滞在中間環節。事務執行過程中出錯，會復原到事務開始前的狀态，所有的操作就像沒有發生一樣。也就是說事務是一個不可分割的整體，就像化學中學過的原子，是物質構成的基本機關。

　　 2、一緻性（Consistency）：事務開始前和結束後，資料庫的完整性限制沒有被破壞 。比如A向B轉賬，不可能A扣了錢，B卻沒收到。

　　 3、隔離性（Isolation）：同一時間，隻允許一個事務請求同一資料，不同的事務之間彼此沒有任何幹擾。比如A正在從一張銀行卡中取錢，在A取錢的過程結束前，B不能向這張卡轉賬。

　　 4、持久性（Durability）：事務完成後，事務對資料庫的所有更新将被儲存到資料庫，不能復原。

二、事務的并發問題

　　1、髒讀：事務A讀取了事務B更新的資料，然後B復原操作，那麼A讀取到的資料是髒資料

　　2、不可重複讀：事務 A 多次讀取同一資料，事務 B 在事務A多次讀取的過程中，對資料作了更新并送出，導緻事務A多次讀取同一資料時，結果 不一緻。

　　3、幻讀：系統管理者A将資料庫中所有學生的成績從具體分數改為ABCDE等級，但是系統管理者B就在這個時候插入了一條具體分數的記錄，當系統管理者A改結束後發現還有一條記錄沒有改過來，就好像發生了幻覺一樣，這就叫幻讀。

　　小結：不可重複讀的和幻讀很容易混淆，不可重複讀側重于修改，幻讀側重于新增或删除。解決不可重複讀的問題隻需鎖住滿足條件的行，解決幻讀需要鎖表

三、MySQL事務隔離級别

Mysql預設的事務隔離級别為repeatable-read

四、用例子說明各個隔離級别的情況

　　1、讀未送出：

　　　　（1）打開一個用戶端A，并設定目前事務模式為read uncommitted（未送出讀），查詢表account的初始值：

　　　　（2）在用戶端A的事務送出之前，打開另一個用戶端B，更新表account：

　　　　（3）這時，雖然用戶端B的事務還沒送出，但是用戶端A就可以查詢到B已經更新的資料：

　　　　（4）一旦用戶端B的事務因為某種原因復原，所有的操作都将會被撤銷，那用戶端A查詢到的資料其實就是髒資料：

 　　　　（5）在用戶端A執行更新語句update account set balance = balance - 50 where id =1，lilei的balance沒有變成350，居然是400，是不是很奇怪，資料不一緻啊，如果你這麼想就太天真 了，在應用程式中，我們會用400-50=350，并不知道其他會話復原了，要想解決這個問題可以采用讀已送出的隔離級别

　　2、讀已送出

　　　　（1）打開一個用戶端A，并設定目前事務模式為read committed（送出讀），查詢表account的所有記錄：

　　　　（3）這時，用戶端B的事務還沒送出，用戶端A不能查詢到B已經更新的資料，解決了髒讀問題：

　　　　（4）用戶端B的事務送出 

　　　　（5）用戶端A執行與上一步相同的查詢，結果 與上一步不一緻，即産生了不可重複讀的問題

 　　3、可重複讀

 　　　　（1）打開一個用戶端A，并設定目前事務模式為repeatable read，查詢表account的所有記錄

　　　　（2）在用戶端A的事務送出之前，打開另一個用戶端B，更新表account并送出

　　　　（3）在用戶端A查詢表account的所有記錄，與步驟（1）查詢結果一緻，沒有出現不可重複讀的問題 

　　　　（4）在用戶端A，接着執行update balance = balance - 50 where id = 1，balance沒有變成400-50=350，lilei的balance值用的是步驟（2）中的350來算的，是以是300，資料的一緻性倒是沒有被破壞。可重複讀的隔離級别下使用了MVCC機制，select操作不會更新版本号，是快照讀（曆史版本）；insert、update和delete會更新版本号，是目前讀（目前版本）。

                  （5）重新打開用戶端B，插入一條新資料後送出

                  （6）在用戶端A查詢表account的所有記錄，沒有 查出 新增資料，是以沒有出現幻讀 

　　4.串行化

　　　　（1）打開一個用戶端A，并設定目前事務模式為serializable，查詢表account的初始值：

mysql> set session transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from account;
+------+--------+---------+
| id | name | balance |
+------+--------+---------+
| 1 | lilei | 10000 |
| 2 | hanmei | 10000 |
| 3 | lucy | 10000 |
| 4 | lily | 10000 |
+------+--------+---------+
4 rows in set (0.00 sec)      

　　　　（2）打開一個用戶端B，并設定目前事務模式為serializable，插入一條記錄報錯，表被鎖了插入失敗，mysql中事務隔離級别為serializable時會鎖表，是以不會出現幻讀的情況，這種隔離級别并發性極低，開發中很少會用到。

mysql> set session transaction isolation level serializable;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into account values(5,'tom',0);
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction
      

　　 

　　補充：

　　1、事務隔離級别為讀送出時，寫資料隻會鎖住相應的行

　　2、事務隔離級别為可重複讀時，如果檢索條件有索引（包括主鍵索引）的時候，預設加鎖方式是next-key 鎖；如果檢索條件沒有索引，更新資料時會鎖住整張表。一個間隙被事務加了鎖，其他事務是不能在這個間隙插入記錄的，這樣可以防止幻讀。

　　3、事務隔離級别為串行化時，讀寫資料都會鎖住整張表

　　 4、隔離級别越高，越能保證資料的完整性和一緻性，但是對并發性能的影響也越大。

　　 5、MYSQL MVCC實作機制參考連結：https://blog.csdn.net/whoamiyang/article/details/51901888

　　 6、關于next-key 鎖可以參考連結：https://blog.csdn.net/bigtree_3721/article/details/73731377

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