MySQL作为广泛使用的关系型数据库,支持四种标准的事务隔离级别,每种级别在数据一致性和并发性能之间提供了不同的平衡
本文将深入探讨MySQL事务隔离级别的概念、特性、应用场景以及选择建议,帮助读者在数据一致性和系统性能之间取得最佳平衡
一、事务的基本概念 事务是一种机制、一个操作序列,是访问和更新数据库的程序执行单元
它包含了一组数据库操作命令,并把这些命令作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求
即,这一组数据库命令要么都执行,要么都不执行
事务具有四个关键特性,通常被称为ACID特性: 1.原子性(Atomicity):事务开始后所有操作,要么全部做完,要么全部不做,不可能停滞在中间环节
事务执行过程中出错,会回滚到事务开始前的状态,所有的操作就像没有发生一样
2.一致性(Consistency):事务开始前和结束后,数据库的完整性约束没有被破坏
比如A向B转账,不可能A扣了钱,B却没收到
3.隔离性(Isolation):同一时间,只允许一个事务请求同一数据,不同的事务之间彼此没有任何干扰
比如A正在从一张银行卡中取钱,在A取钱的过程结束前,B不能向这张卡转账
4.持久性(Durability):事务完成后,事务对数据库的所有更新将被保存到数据库,不能回滚
二、MySQL事务隔离级别 MySQL支持四种标准的事务隔离级别,从低到高分别是:READ UNCOMMITTED(读未提交)、READ COMMITTED(读已提交)、REPEATABLE READ(可重复读,MySQL默认级别)和SERIALIZABLE(可串行化)
1. READ UNCOMMITTED(读未提交) 这是最低的隔离级别
在此级别下,事务可以读取其他事务未提交的修改,即允许脏读
虽然性能最好,但数据一致性最差
脏读是指事务A读取了事务B更新的数据,然后B回滚操作,那么A读取到的数据就是脏数据
此外,此级别还可能引发不可重复读和幻读问题
示例: - 会话A设置事务隔离级别为READ UNCOMMITTED,开始事务,更新accounts表中某条记录的balance字段,但尚未提交
- 会话B同样设置事务隔离级别为READ UNCOMMITTED,开始事务,查询accounts表中同一条记录的balance字段,此时能看到A未提交的修改
由于脏读等问题的存在,READ UNCOMMITTED级别在实际应用中几乎不使用,除非能接受脏读且追求最高性能
2. READ COMMITTED(读已提交) 在此级别下,事务只能读取已提交的数据,从而解决了脏读问题
这是Oracle等数据库的默认级别
然而,此级别仍可能引发不可重复读和幻读问题
不可重复读是指事务A多次读取同一数据,事务B在事务A多次读取的过程中对数据作了更新并提交,导致事务A多次读取同一数据时结果不一致
示例: - 会话A设置事务隔离级别为READ COMMITTED,开始事务,查询accounts表中某条记录的balance字段
- 会话B更新accounts表中同一条记录的balance字段并提交
- 会话A再次查询同一条记录的balance字段,此时返回的结果与第一次查询不一致(不可重复读)
READ COMMITTED级别适用于需要看到最新提交数据且能接受不可重复读的场景
3. REPEATABLE READ(可重复读) 这是MySQL的默认事务隔离级别
在此级别下,同一事务中多次读取相同数据会得到相同结果,从而解决了脏读和不可重复读问题
InnoDB存储引擎通过多版本并发控制(MVCC)实现这一特性
此外,InnoDB在REPEATABLE READ级别下还通过间隙锁(Gap Lock)部分解决了幻读问题
然而,在纯标准实现中,REPEATABLE READ级别仍可能存在幻读情况,但MySQL的InnoDB引擎在此级别下基本解决了幻读
示例: - 会话A设置事务隔离级别为REPEATABLE READ,开始事务,查询accounts表中某条记录的balance字段
- 会话B更新accounts表中同一条记录的balance字段并提交
- 会话A再次查询同一条记录的balance字段,此时返回的结果与第一次查询一致(可重复读)
REPEATABLE READ级别适用于需要事务内一致性视图的场景,也是大多数应用场景的首选
4. SERIALIZABLE(可串行化) 这是最高的隔离级别
在此级别下,事务通过完全锁定相关数据实现隔离,从而解决了所有并发问题
然而,这种级别的性能最差,因为事务之间的等待和锁定会导致并发性能大幅下降
SERIALIZABLE级别通过使事务串行化执行来确保数据的一致性
示例: - 会话A设置事务隔离级别为SERIALIZABLE,开始事务,查询accounts表中某些记录
- 会话B尝试修改被查询范围的数据,此时会被阻塞,直到会话A的事务提交或回滚
SERIALIZABLE级别适用于需要绝对一致性的场景,但通常不推荐使用,因为性能损失太大
三、事务隔离级别的设置与应用 在MySQL中,可以通过全局设置或会话级设置来更改事务隔离级别
全局设置对所有会话有效,而会话级设置仅对当前会话有效
此外,还可以为下一个事务单独设置隔离级别
设置全局事务隔离级别: sql SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ; 设置会话事务隔离级别: sql SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED; 查看当前隔离级别: sql SELECT @@GLOBAL.tx_isolation, @@SESSION.tx_isolation; (在MySQL8.0+版本中,可以使用`@@GLOBAL.transaction_isolation`和`@@SESSION.transaction_isolation`) 在选择事务隔离级别时,需要根据具体应用场景权衡数据一致性和系统性能
READ UNCOMMITTED级别几乎不使用;READ COMMITTED级别适用于需要看到最新提交数据的场景;REPEATABLE READ级别是大多数应用场景的首选;SERIALIZABLE级别适用于需要绝对一致性的场景,但性能损失较大
四、InnoDB的多版本并发控制(MVCC) InnoDB存储引擎通过MVCC实现非锁定读,这是REPEATABLE READ级别下能够解决不可重复读问题的关键机制
MVCC为每个数据行维护了多个版本,事务在读取数据时只会看到符合其事务时间戳的版本
这避免了长时间锁定数据行,从而提高了并发性能
五、注意事项与建议 1.隔离级别越高,并发性能通常越低:因此,在选择隔离级别时需要权衡数据一致性和系