一、事務(wù)并發(fā)問題

在多個(gè)事務(wù)同時(shí)操作同一份數(shù)據(jù)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)以下幾種并發(fā)問題：

• 臟讀（Dirty Read）：一個(gè)事務(wù)讀取了另一個(gè)未提交事務(wù)修改的數(shù)據(jù)，如果后者回滾，則前者讀取到的數(shù)據(jù)是無效的。
• 不可重復(fù)讀（Non-repeatable Read）：同一個(gè)事務(wù)中，執(zhí)行兩次相同的查詢，由于另一個(gè)事務(wù)的提交，查詢結(jié)果不同。
• 幻讀（Phantom Read）：一個(gè)事務(wù)在兩次查詢之間，另一事務(wù)插入或刪除了數(shù)據(jù)，導(dǎo)致前后查詢的記錄數(shù)不一致。

為了避免這些問題，SQL 標(biāo)準(zhǔn)定義了四種事務(wù)隔離級(jí)別，MySQL 也支持這四種級(jí)別。

二、MySQL 事務(wù)隔離級(jí)別

MySQL 通過 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL 語句來設(shè)置事務(wù)隔離級(jí)別：

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL <級(jí)別>;
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL <級(jí)別>;

其中 <級(jí)別> 可以是 READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ 或 SERIALIZABLE。

1. READ UNCOMMITTED（讀未提交）

特點(diǎn)：

• 事務(wù)可以讀取其他未提交事務(wù)的數(shù)據(jù)。
• 可能發(fā)生“臟讀”問題。
• 性能較好，因?yàn)椴粫?huì)使用鎖限制讀取。

示例：

• • 事務(wù)A修改了一條記錄但尚未提交。
  • 事務(wù)B在事務(wù)A提交之前讀取了修改后的數(shù)據(jù)。
  • 如果事務(wù)A回滾，那么事務(wù)B讀取到的數(shù)據(jù)就是“臟數(shù)據(jù)”。

適用場(chǎng)景：

• • 允許讀取未提交的數(shù)據(jù)，適用于不太關(guān)心數(shù)據(jù)一致性的應(yīng)用，如日志記錄、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等。

2. READ COMMITTED（讀已提交）

特點(diǎn)：

• 只能讀取已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)，避免了“臟讀”。
• 可能發(fā)生“不可重復(fù)讀”問題。
• MySQL InnoDB 通過 MVCC（多版本并發(fā)控制）來實(shí)現(xiàn)此隔離級(jí)別。

示例：

• 事務(wù)A讀取一條記錄。
• 事務(wù)B修改該記錄并提交。
• 事務(wù)A再次讀取該記錄，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)生了變化（不可重復(fù)讀）。

適用場(chǎng)景：

• • 適用于大多數(shù) OLTP（在線事務(wù)處理）系統(tǒng)，如銀行轉(zhuǎn)賬、訂單管理系統(tǒng)，保證讀取的數(shù)據(jù)是已提交的但允許數(shù)據(jù)更新。

3. REPEATABLE READ（可重復(fù)讀）（MySQL 默認(rèn)級(jí)別）

特點(diǎn)：

• 事務(wù)內(nèi)多次讀取同一條數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)保持一致（即使其他事務(wù)修改并提交了數(shù)據(jù)）。
• 通過 MVCC 實(shí)現(xiàn)可重復(fù)讀。
• 避免了“臟讀”和“不可重復(fù)讀”。
• 但仍然可能發(fā)生“幻讀”問題。

示例：

• 事務(wù)A第一次讀取某條數(shù)據(jù)。
• 事務(wù)B修改該數(shù)據(jù)并提交。
• 事務(wù)A再次讀取該數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)未改變（因?yàn)槭聞?wù)A讀取的是事務(wù)開始時(shí)的快照）。

如何解決幻讀？

• MySQL InnoDB 通過 間隙鎖（Next-Key Locking） 機(jī)制來解決幻讀問題，即鎖住范圍，使得其他事務(wù)無法插入新的數(shù)據(jù)，從而防止幻讀。

適用場(chǎng)景：

• • 適用于高并發(fā)場(chǎng)景，尤其是金融行業(yè)，如銀行賬戶查詢和訂單管理系統(tǒng)。

4. SERIALIZABLE（可串行化）

特點(diǎn)：

• 最高級(jí)別的隔離，完全避免臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀。
• 事務(wù)必須依次執(zhí)行，不能并行，通常會(huì)使用 表鎖 或 行鎖。
• 并發(fā)性能極差，適用于對(duì)數(shù)據(jù)一致性要求極高的場(chǎng)景。

示例：

• 事務(wù)A讀取某一條數(shù)據(jù)，同時(shí)事務(wù)B必須等事務(wù)A完成后才能讀取或修改該數(shù)據(jù)。

適用場(chǎng)景：

• • 適用于需要嚴(yán)格數(shù)據(jù)一致性的場(chǎng)景，如財(cái)務(wù)結(jié)算、票務(wù)系統(tǒng)等。

三、MySQL 默認(rèn)事務(wù)隔離級(jí)別

MySQL InnoDB 存儲(chǔ)引擎的默認(rèn)事務(wù)隔離級(jí)別是 REPEATABLE READ（可重復(fù)讀），這與 SQL 標(biāo)準(zhǔn)的默認(rèn)級(jí)別（READ COMMITTED）不同。MySQL 通過 MVCC（多版本并發(fā)控制）和 間隙鎖 解決了幻讀問題，因此 REPEATABLE READ 在 MySQL 中比 SQL 標(biāo)準(zhǔn)更強(qiáng)。

如果想修改默認(rèn)的事務(wù)隔離級(jí)別，可以在 my.cnf（MySQL 配置文件）中修改：

[mysqld]
transaction-isolation = REPEATABLE-READ

或在運(yùn)行時(shí)更改：

SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

四、不同隔離級(jí)別對(duì)并發(fā)問題的影響

五、如何選擇合適的隔離級(jí)別？

• READ UNCOMMITTED：適用于對(duì)數(shù)據(jù)一致性要求不高的場(chǎng)景，如日志分析、緩存數(shù)據(jù)等。
• READ COMMITTED：適用于大多數(shù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景，如電商系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng)等，避免臟讀，提高并發(fā)性能。
• REPEATABLE READ（MySQL 默認(rèn)）：適用于金融系統(tǒng)、庫存管理，保證事務(wù)內(nèi)數(shù)據(jù)的一致性，防止不可重復(fù)讀。
• SERIALIZABLE：適用于對(duì)數(shù)據(jù)一致性要求極高的場(chǎng)景，如銀行結(jié)算、核心財(cái)務(wù)系統(tǒng)，但性能損耗較大。

總結(jié)

• READ UNCOMMITTED：可能發(fā)生臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀，性能最高但安全性最低。
• READ COMMITTED：防止臟讀，但可能發(fā)生不可重復(fù)讀和幻讀。
• REPEATABLE READ（MySQL 默認(rèn)）：防止臟讀和不可重復(fù)讀，MySQL 還能避免幻讀，適用于大多數(shù)高并發(fā)業(yè)務(wù)。
• SERIALIZABLE：所有并發(fā)問題都能避免，但性能最差。

MySQL 默認(rèn)采用 REPEATABLE READ，主要是因?yàn)?MySQL 通過 MVCC 解決了大部分的并發(fā)問題，既能保持較高的事務(wù)隔離級(jí)別，又不會(huì)影響太多的性能。

MySQL中的事務(wù)隔離級(jí)別有四種，分別為：

讀未提交（Read Uncommitted）：

該級(jí)別允許事務(wù)讀取其他事務(wù)尚未提交的數(shù)據(jù)（臟讀）。這意味著一個(gè)事務(wù)可以讀取到另一個(gè)事務(wù)中間狀態(tài)的數(shù)據(jù)，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致。

讀已提交（Read Committed）：

該級(jí)別保證事務(wù)只能讀取到已提交的數(shù)據(jù)，防止臟讀。即使如此，仍然允許發(fā)生“不可重復(fù)讀”（在同一事務(wù)中兩次讀取同一數(shù)據(jù)，值可能不同，因?yàn)榱硪粋€(gè)事務(wù)已經(jīng)修改了數(shù)據(jù)并提交）。

可重復(fù)讀（Repeatable Read）：

該級(jí)別保證在一個(gè)事務(wù)中多次讀取同一數(shù)據(jù)時(shí)，結(jié)果始終一致，避免了“不可重復(fù)讀”。但是，仍然可能會(huì)出現(xiàn)“幻讀”（即事務(wù)讀取的結(jié)果集發(fā)生了變化，因?yàn)榱硪粋€(gè)事務(wù)插入了新的記錄）。

串行化（Serializable）：

這是最高的隔離級(jí)別，強(qiáng)制事務(wù)串行執(zhí)行，即事務(wù)排隊(duì)執(zhí)行，一個(gè)事務(wù)在完成之前，其他事務(wù)無法訪問相同的數(shù)據(jù)。這可以完全避免臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀，但性能會(huì)較低。

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