图解SQL事务隔离等级

ACID，指的是数据库事务正确执行的四个基本要素：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）。

其中对于我们这些使用数据库而不是开发数据库的人来说，最有必要深入研究的估计就是”隔离性“了。

到了MySQL等具体的数据库软件，事务的隔离性要求被分为多个等级，下面我们依次深入讲解，各等级要解决和防范的问题，以及它又会带来哪些新的麻烦。

1.写法约定

我们用T1和T2来表示下面将要出现的两个事务，它们要执行的动作写法如下：

1. r1[x] – T1读取变量x的值
2. w2[y=1] – T2写入变量y，值为1
3. c1 – T1提交事务
4. a2 – T2丢弃事务

2.脏写

T1对变量进行了修改，但在它提交或者丢弃该事务之前，T2又对这个变量进行了修改。

• {db in state A}
• w1[x=1]
• {db in state B}
• w2[x=2]
• {db in state C}
• a1

假如x初始值为0，T1写入了x=1，T2写入了x=2，此时x的临时结果为2，T1回滚，那么x回复为初始值0，那么当T2提交时x仍为0。

又假如说，我们的数据库存在一致性限制x=y，考虑下面出现的情形：

• w1[x=1]
• w2[x=2]
• w2[y=2]
• c2
• w1[y=1]
• c1

T1的操作是x=1，y=1；而T2的操作是x=2，y=2，而上面的结果为x=2，y=1，破坏了数据的一致性限制x=y。

显然，脏写会直接破坏了事务的原子性和一致性，对于绝大部分关系型数据库来说，即使是最低隔离等级也要保证绝不能发生。

3.脏读（与是否回滚无关）

读取了被其他并行事务修改过但还未提交的变量（跟前面一样，未提交数据统一称为“脏”数据）。

直观上来说，事务2读取了一个“有问题”的数据，它随着事务1的回滚将不复存在，如果事务2基于它做了其他一系列的动作，将有很大可能破坏数据的一致性。

这里再强调一下，即使不发生事务的回滚操作，脏读依然无处不在。

比如说，我们的数据库存在一致性限制x=y，考虑下面出现的情形：

• w1[x += 100]
• w2[x *= 2]
• w2[y *= 2]
• w1[y += 100]

事务1想给x和y都加100，事务2想给x和y都乘2。假如一开始x和y的值都等于100，那么最后x=400，y=300。x=y的一致性限制再次被破坏。

4.不可重复读和读偏斜

不可重复读指的是，某个事务两次读取同一变量，但前后得到的值并不相等，是因为在这两次读取发生的时间内，存在另一个事务提交了对该变量的修改。

它与脏读的重要区别在于，第二次读取的变量是否已经被另一个事务所提交。如果还没提交就是脏读，如果已经提交就是不可重复读。

读偏斜比不可重复读要更宽泛些，比如我们的数据库存在一致性限制a=b，但出现了下面的情况：

虽然我们的事务1没有两次读取同一变量，事务1读取到的a和b的值并不相等，违反了一致性限制。因此，我们可以认为不可重复读是读偏斜的一种特殊情况。

5.幻读

某一事务两次执行同一个select操作，但返回的行集合却不一样了。原理有点像刚才的不可重复读，但这里强调的是select操作是比单纯地读精确的某一行更加复杂的条件匹配操作，很可能返回多个数据行。

6.MySQL的事务隔离级别

MySQL提供了4种事务隔离级别，其中最常用的InnoDB存储引擎的默认隔离级别为可重复读。

事务隔离级别 脏读 不可重复读 幻读 读未提交（read-uncommitted） 是 是 是 已提交读（read-committed） 否 是 是 可重复读（repeatable-read） 否 否 是 串行化（serializable） 否 否 否