数据库基础-mvcc-对数据库事务的四种隔离级别逐步加深的理解

1.引言

数据库事务的隔离级别有4种，由低到高分别为Read uncommitted（读未提交） 、Read committed （读已提交）、Repeatable read （重复读）、Serializable （序列化）。读现象是在多个事务并发执行时，在读取数据方面可能碰到的问题。包括脏读、不可重复读、幻读。

脏读

        读到了脏数据，即无效数据。

情景：脏读指事务A读取到了事务B更新了但是未提交的数据，然后事务B由于某种错误发生回滚，那么事务A读取到的就是脏数据。

结论：读取未提交的数据！

不可重复读

是指在数据库访问中，一个事务内的多次相同查询却返回了不同数据。

情景：比如说事务A的执行周期较长，事务A在第一次读取某个数据时，此数据的值为100，读取完成后，事务A又去执行其他的事情，在这个过程中，事务B将这个数据的值修改为200，然后事务A做完其他的事情后，又来读取这个数据的值，发现这个值和第一次所读取的值不相同，这种现象称为不可重复读。

结论：前后多次读取，数据内容不一致！

幻读

指同一个事务内多次查询返回的结果集不一样，比如增加了行记录。

幻读指的是事务A在查询完记录总数后，事务B执行了新增数据的操作，事务A再次查询记录总数，发现两次查询的结果不一致，平白无故的多了几条记录，这种现象称为幻读。

不可重复度和幻读的区别

幻读和不可重复读的本质是一样的，两者都表现为两次读取的结果不一致。但是不可重复读指的是两次读取同一条记录的值不同，而幻读指的是两次读取的记录数量不同。

要想解决脏读、不可重复读、幻读等读现象，那么就需要提高事务的隔离级别。但是随之带来的，隔离级别越高，并发能力越低。所以，需要根据业务去进行衡量，具体场景应该使用哪种隔离级别。

下面通过事例一一阐述它们的概念与联系。

2.事务隔离级别

2.1 Read uncommitted（读未提交，导致脏读问题）

提供了事务建最小限度的隔离。理解：就是一个事务可以读取另一个未提交事务的数据。所以这是脏数据。

要去想这种隔离级别会出现什么问题？

参考

mysql 读取未提交(脏读问题)与读取已提交(不可重复读问题)_读未提交_小洪帽i的博客-优快云博客

示例：小明去商店买衣服，付款的时候，小明正常付款，钱已经打到商店老板账户，但是小明发起的事务还没有提交。就在这时，商店老板查看自己账户，发现钱已到账，于是小明正常离开。小明在走出商店后，马上回滚差点提交的事务，撤销了本次交易曹邹。

结果：小明未付钱买到了衣服，商店老板实际未收到小明的付款。

分析：商店老板查看自己的资金账户，这个时候看到的是小明还没有提交事务的付款。这就是脏读。

注意：处于该隔离级别的事务A与B，如果事务A使用事务B不提交的变化作为计算的基础，然后哪些未提交的变化被事务A撤销，这就导致了大量的数据错误变化。

2.2 Read committed （读已提交，有不可重复读问题）

理解：A事务修改数据，同一时间B事务前后读取的数据不一致问题。

既然读未提交没办法解决脏数据问题，那么就有了读提交。读提交就是一个事务只能读到其他事务已经提交过的数据，也就是其他事务调用 commit 命令之后的数据。那脏数据问题就迎刃而解了。

读提交事务隔离级别是大多数流行数据库的默认事务隔离级别，比如：Oracle，但不是 MySQL 的默认隔离级别。

我们来做一下验证，首先把事务隔离级别改为读提交级别：

设置完成后，需要重新打开 session 窗口，也就是新的 shell 窗口才可以。

同样开启事务A和事务B两个事务，在事务A中使用 update 语句将 id = 1 的记录行 age 字段改为30。此时，在事务B中使用 select 语句进行查询，我们发现在事务A提交之前，事务B中查询到的记录 age 一直是14，直到事务A提交，此时在事务B中查询，发现 age 的值已经是 30 了。这就出现了一个问题，在同一事务中（本例中的事务B），事务的不同时刻同样的查询条件，查询出来的记录内容是不一样的（针对数据的修改），事务A的提交影响了事务B的查询结果，这就是不可重复读，也就是读取已提交隔离级别。

分析：该隔离级别可以解决脏读问题，却有不可重复读。

2.3 Repeatable read （重复读，有幻读(Phantom Read)的问题）

什么是幻读？

“幻读指的是一个事务在前后两次查询同一个范围的时候,后一次查询看到了前一次查询没有看到的行。 在可重复读隔离级别下,普通的查询是快照读,是不会看到 别的事务插入的数据的（针对数据的新增）。因此,幻读在“当前读”下才会出现。

在更新update语句之后，再次执行查询sql，能够拿到数据。

可重复读隔离下为什么会产生幻读？

为什么会有快照读和当前读？？

在可重复读隔离级别下，普通的查询是快照读，是不会看到别的事务插入的数据的。因此，幻读在 当前读 下才会出现。

什么是快照读，什么是当前读？

快照读读取的是快照数据。不加锁的简单的 SELECT都属于快照读，比如这样：

SELECT * FROM player WHERE ...

当前读就是读取最新数据，而不是历史版本的数据。加锁的 SELECT，或者对数据进行增删改都会进行当前读。这有点像是 Java 中的 volatile 关键字，被 volatile 修饰的变量，进行修改时，JVM 会强制将其写回内存，而不是放在 CPU 缓存中，进行读取时，JVM 会强制从内存读取，而不是放在 CPU 缓存中。这样就能保证其可见行，保证每次读取到的都是最新的值。如果没有用 volatile 关键字修饰，变量的值可能会被放在 CPU 缓存中，这就导致读取到的值可能是某次修改的值，不能保证是最新的值。

说多了，我们继续来看，如下的操作都会进行 当前读。

SELECT * FROM player LOCK IN SHARE MODE;
SELECT * FROM player FOR UPDATE;
INSERT INTO player values ...
DELETE FROM player WHERE ...
UPDATE player SET ...

2.4 Serializable （序列化）

数据库事务的最高隔离级别。在此级别下，事务串行执行。可以避免脏读、不可重复读、幻读等读现象。但是效率低下，耗费数据库性能，不推荐使用。

3.mysql事务隔离级别查询

3.1mysql查看数据库实例默认的全局隔离级别sql

Mysql8以前：SELECT @@GLOBAL.tx_isolation, @@tx_isolation;

Mysql8开始：SELECT @@GLOBAL.transaction_isolation, @@transaction_isolation;

3.2修改隔离级别命令

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED

建议开发者在修改时，仅修改当前session隔离级别即可。

3.3mysql默认隔离级别

REPEATABLE-READ，可以避免脏读，不可重复读，不可避免幻读 

解决办法: 更改数据库的隔离级别，和具体情况具体分析。