1. 如何理解事務(wù)的隔離性

MySQL服務(wù)可能會同時(shí)被多個(gè)客戶端進(jìn)程(線程)訪問，訪問的方式以事務(wù)方式進(jìn)行。

一個(gè)事務(wù)可能由多條SQL構(gòu)成，也就意味著，任何一個(gè)事務(wù)，都有執(zhí)行前，執(zhí)行中，執(zhí)行后的階段。而所謂的原子性，其實(shí)就是讓用戶層，要么看到執(zhí)行前，要么看到執(zhí)行后。執(zhí)行中出現(xiàn)問題，可以隨時(shí)回滾。所以單個(gè)事務(wù)，對用戶表現(xiàn)出來的特性，就是原子性。

但，畢竟所有事務(wù)都要有個(gè)執(zhí)行過程，那么在多個(gè)事務(wù)各自執(zhí)行多個(gè)SQL的時(shí)候，就還是有可能會出現(xiàn)互相影響的情況。比如：多個(gè)事務(wù)同時(shí)訪問同一張表，甚至同一行數(shù)據(jù)。

比如，給同學(xué)1的任務(wù)是一次性把水池裝滿，給同學(xué)2的任務(wù)是一次性把水池的水放干：同學(xué)1在裝水池的過程中而同學(xué)2放水池的水，結(jié)果他們倆個(gè)相互影響都完成不了任務(wù)。如果他們兩個(gè)的工作隔離起來，先讓同學(xué)1裝水，水裝滿后同學(xué)2在進(jìn)行放水，這樣他們兩個(gè)都可以完成任務(wù)。

數(shù)據(jù)庫中，為了保證事務(wù)執(zhí)行過程中盡量不受干擾，就有了一個(gè)重要特征：隔離性

數(shù)據(jù)庫中，允許事務(wù)受不同程度的干擾，就有了一種重要特征：隔離級別

2. 事務(wù)隔離級別的分類

1. 讀未提交（Read Uncommitted）
   定義：在讀未提交隔離級別下，一個(gè)事務(wù)可以讀取另一個(gè)事務(wù)尚未提交的數(shù)據(jù)。這是最低的隔離級別，允許臟讀（Dirty Reads）。

   • 優(yōu)點(diǎn)：提供最高的并發(fā)性能，因?yàn)槭聞?wù)之間幾乎沒有阻塞。
   • 缺點(diǎn)：可能會出現(xiàn)臟讀，即讀取到其他事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)?？赡軙霈F(xiàn)不可重復(fù)讀（Non-repeatable Reads）和幻讀（Phantom Reads）。

2. 讀已提交（Read Committed）
   定義：在讀已提交隔離級別下，一個(gè)事務(wù)只能讀取到另一個(gè)事務(wù)已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)。事務(wù)在每次讀取數(shù)據(jù)時(shí)都會看到最新的已提交數(shù)據(jù)。

   • 優(yōu)點(diǎn)：避免了臟讀。提供了較好的并發(fā)性能。
   • 缺點(diǎn)：可能會出現(xiàn)不可重復(fù)讀，即在同一事務(wù)中多次讀取同一數(shù)據(jù)時(shí)，可能會得到不同的結(jié)果?？赡軙霈F(xiàn)幻讀。

3. 可重復(fù)讀（Repeatable Read）
   定義：在可重復(fù)讀隔離級別下，一個(gè)事務(wù)在執(zhí)行期間多次讀取同一數(shù)據(jù)時(shí)，結(jié)果始終相同，即使其他事務(wù)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改并提交。這是 MySQL 的默認(rèn)隔離級別。

   • 優(yōu)點(diǎn)：避免了臟讀和不可重復(fù)讀。提供了較高的數(shù)據(jù)一致性。
   • 缺點(diǎn)：可能會出現(xiàn)幻讀，即在同一事務(wù)中多次執(zhí)行相同的查詢，可能會出現(xiàn)新的記錄。

4. 序列化（Serializable）
   定義：在序列化隔離級別下，事務(wù)被完全隔離，每個(gè)事務(wù)都按順序執(zhí)行，如同在單線程環(huán)境中一樣。這是最高的隔離級別，確保了數(shù)據(jù)的一致性，但并發(fā)性能較差。

   • 優(yōu)點(diǎn)：避免了臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀。提供了最高的數(shù)據(jù)一致性。
   • 缺點(diǎn)：并發(fā)性能較低，因?yàn)槭聞?wù)之間會有更多的阻塞和等待。

3. 查看和設(shè)置事務(wù)隔離級別

3.1 全局和會話隔離級別

1. 全局隔離級別（Global Isolation Level）

   • 全局隔離級別為所有新會話的默認(rèn)隔離級別。
   • 一旦設(shè)置，所有新的會話將使用這個(gè)隔離級別，除非在會話中明確更改。
   • 對已經(jīng)存在的會話沒有影響。

2. 會話隔離級別（Session Isolation Level）

   • 會話隔離級別為當(dāng)前會話的隔離級別。
   • 默認(rèn)的使用是全局隔離級別。
   • 修改后僅對當(dāng)前會話有效，不影響其他會話。

3.2 查看和設(shè)置隔離級別

全局隔離級別的設(shè)置：

SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL isolation_level;

查詢?nèi)值母綦x級別：

SELECT @@GLOBAL.TX_ISOLATION;

會話隔離級別的設(shè)置：

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL isolation_level;

查詢會話的隔離級別：

SELECT @@SESSION.TX_ISOLATION;
SELECT @@TX_ISOLATION;

示例：
查詢?nèi)指綦x級別和會話隔離級別：

# 查看全局隔離級別
select @@global.tx_isolation;# 查看會話
select @@session.tx_isolation;

顯然，全局隔離級別和會話隔離級別是一樣的，因?yàn)?mark>當(dāng)開啟一個(gè)新的客戶端時(shí)，會話隔離級別默認(rèn)是全局的隔離級別。

修改會話的隔離級別為 read uncommitted 讀未提交，再次查詢會話隔離級別

set session transaction isolation level read uncommitted;

顯然，會話的隔離級別已經(jīng)變?yōu)?code>讀未提交。

修改全局的隔離級別為 read committed 讀提交，然后查詢?nèi)趾蜁捀綦x級別

# 設(shè)置全局隔離級別
set global transaction isolation level read committed;# 查詢隔離級別
select @@global.tx_isolation;
select @@session.tx_isolation;

為什么全局隔離級別后，全局隔離級別和會話隔離接不一樣呢？
答：會話隔離級別默認(rèn)的是上次修改的（創(chuàng)建會話時(shí)默認(rèn)全局隔離級別），修改全局隔離級別不能直接修改當(dāng)前會話的隔離級別。

退出MySQL，再次進(jìn)入MySQL客戶端，查看隔離級別

# 退出
quit# 查詢隔離級別
select @@global.tx_isolation;
select @@session.tx_isolation;

這時(shí)兩者的隔離級別全是讀提交。

4. 事務(wù)隔離級別的演示

4.1 讀未提交（Read Uncommitted）

字面的意思來理解，當(dāng)一個(gè)客戶端在事務(wù)中操作時(shí)并未提交事務(wù)，另一個(gè)客戶端能讀到該客戶端操作的數(shù)據(jù)。

定義：在讀未提交隔離級別下，一個(gè)事務(wù)可以讀取另一個(gè)事務(wù)尚未提交的數(shù)據(jù)。這是最低的隔離級別，允許臟讀（Dirty Reads）。

優(yōu)點(diǎn)：提供最高的并發(fā)性能，因?yàn)槭聞?wù)之間幾乎沒有阻塞。

缺點(diǎn)：可能會出現(xiàn)臟讀，即讀取到其他事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)。可能會出現(xiàn)不可重復(fù)讀（Non-repeatable Reads）和幻讀（Phantom Reads）。

幾乎沒有加鎖，雖然效率高，但是問題太多，嚴(yán)重不建議采用

舉例：
創(chuàng)建兩個(gè)會話。左側(cè)為客戶端1，右側(cè)為客戶端2。

設(shè)置讀未提交隔離級別：

set session transaction isolation level read uncommitted; 

在客戶端1插入數(shù)據(jù)，客戶端2查詢數(shù)據(jù)。

	# 客戶端1insert into students values(1, '李明', 18);# 創(chuàng)建保存點(diǎn)savepoint p1;# 客戶端2select * from students;

顯然，在客戶端1執(zhí)行命令后未使用commit提交，在客戶端2就可以直接查詢出操作結(jié)果。
一個(gè)事務(wù)在執(zhí)行中，讀到另一個(gè)執(zhí)行中事務(wù)的更新(或其他操作)但是未commit的數(shù)據(jù)，這種現(xiàn)象叫做臟讀(dirty read）

在客戶端1模擬崩潰；然后在客戶端2查詢數(shù)據(jù)

	# 客戶端1`CRRL + D`# 客戶端2select * from students;

很容易看出，當(dāng)客戶端1沒有提交時(shí)系統(tǒng)崩潰后就會回滾到事務(wù)的開始，事務(wù)中所有的操作都會被撤銷。

4.2 讀已提交（Read Committed）

字面的意思來理解，當(dāng)一個(gè)客戶端在事務(wù)中操作時(shí)并提交事務(wù)后，另一個(gè)客戶端才能讀到該客戶端操作的數(shù)據(jù)。

定義：在讀已提交隔離級別下，一個(gè)事務(wù)只能讀取到另一個(gè)事務(wù)已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)。事務(wù)在每次讀取數(shù)據(jù)時(shí)都會看到最新的已提交數(shù)據(jù)。

優(yōu)點(diǎn)：避免了臟讀。提供了較好的并發(fā)性能。

缺點(diǎn)：可能會出現(xiàn)不可重復(fù)讀，即在同一事務(wù)中多次讀取同一數(shù)據(jù)時(shí)，可能會得到不同的結(jié)果。可能會出現(xiàn)幻讀。

舉例：
創(chuàng)建兩個(gè)會話。左側(cè)為客戶端1，右側(cè)為客戶端2。
設(shè)置讀已提交隔離級別：

set session transaction isolation level read committed; 

在客戶端1插入數(shù)據(jù)，客戶端2查詢數(shù)據(jù)。

	# 客戶端1insert into students values(1, '李明', 18);# 客戶端2select * from students;

可以發(fā)現(xiàn)，客戶端1插入數(shù)據(jù)后在客戶端2并不能查詢到插入的數(shù)據(jù)。

這是為什么呢？
答：讀已提交隔離級別，一個(gè)事務(wù)只能讀取到另一個(gè)事務(wù)已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)，在事務(wù)未提交之前其他的客戶端時(shí)不能讀取到的。

在客戶端1插入數(shù)據(jù)并提交，客戶端2查詢數(shù)據(jù)。

	# 客戶端1insert into students values(2, '諸葛亮', 20);commit;# 客戶端2select * from students;

顯然，當(dāng)客戶端1提交事務(wù)后客戶端2就能讀到數(shù)據(jù)了。

4.3 可重復(fù)讀（Repeatable Read）

4.3.1 為什么要有可重復(fù)讀？

讀已提交不是已經(jīng)夠完美了嗎，為什么還要有可重復(fù)讀呢？
答：讀已提交只是看上去很方便，但是在實(shí)際的工作中會有很大的問題，主要的問題就在于在事務(wù)中能讀到其他已經(jīng)提交的事務(wù)。
比如，學(xué)校要給考試成績好的學(xué)生發(fā)獎(jiǎng)品，工作人員在篩選成績的同時(shí)，另一工作人員發(fā)現(xiàn)第9名同學(xué)的成績多算分了，正在減分。如圖：

通過上圖可知，小明的名字篩選出兩次，那么生成的表中會有兩個(gè)成績不一樣的名字。這肯定是不合適的。

4.3.2 可重復(fù)讀

定義：在可重復(fù)讀隔離級別下，一個(gè)事務(wù)在執(zhí)行期間多次讀取同一數(shù)據(jù)時(shí)，結(jié)果始終相同，即使其他事務(wù)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改并提交。這是 MySQL 的默認(rèn)隔離級別。

優(yōu)點(diǎn)：避免了臟讀和不可重復(fù)讀。提供了較高的數(shù)據(jù)一致性。

缺點(diǎn)：可能會出現(xiàn)幻讀，即在同一事務(wù)中多次執(zhí)行相同的查詢，可能會出現(xiàn)新的記錄。

舉例：
創(chuàng)建兩個(gè)會話。左側(cè)為客戶端1，右側(cè)為客戶端2。

設(shè)置可重復(fù)讀隔離級別：

set session transaction isolation level repeatable read; 

在客戶端1插入數(shù)據(jù)，客戶端2查詢數(shù)據(jù)。

	# 客戶端1insert into students values(3, '李白', 20);# 客戶端2select * from students;

可以發(fā)現(xiàn)，客戶端1插入數(shù)據(jù)后在客戶端2并不能查詢到插入的數(shù)據(jù)。

在客戶端1插入數(shù)據(jù)后提交事務(wù)，客戶端2查詢數(shù)據(jù)。

	# 客戶端1insert into students values(4, '嫦娥, 18);commit;# 客戶端2select * from students;

客戶端1把事務(wù)提交后客戶端2為什么還是不能查詢到數(shù)據(jù)呢？
答：在可重復(fù)讀隔離級別下，一個(gè)事務(wù)在執(zhí)行期間多次讀取同一數(shù)據(jù)時(shí)，結(jié)果始終相同，即使其他事務(wù)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改并提交。只用把自己的事務(wù)提交后，才能查詢到其他已提交事務(wù)更改后的數(shù)據(jù)。

提交客戶端2的事務(wù)后再進(jìn)行查詢

# 客戶端2
#提交事務(wù)
commit;# 查詢
select * from students;

顯然，當(dāng)客戶端2提交事務(wù)后就可以查詢到客戶端已插入的數(shù)據(jù)。

4.3.3 說明

多次查看，發(fā)現(xiàn)終端A在對應(yīng)事務(wù)中insert的數(shù)據(jù)，在終端B的事務(wù)周期中，也沒有什么影響，也符合可重復(fù)的特點(diǎn)。

但是，一般的數(shù)據(jù)庫在可重復(fù)讀情況的時(shí)候，無法屏蔽其他事務(wù)insert的數(shù)據(jù)。

為什么？因?yàn)楦綦x性實(shí)現(xiàn)是對數(shù)據(jù)加鎖完成的，而insert待插入的數(shù)據(jù)因?yàn)椴⒉淮嬖?#xff0c;那么一般加鎖無法屏蔽這類問題,會造成雖然大部分內(nèi)容是可重復(fù)讀的，但是insert的數(shù)據(jù)在可重復(fù)讀情況被讀取出來，導(dǎo)致多次查找時(shí)，會多查找出來新的記錄，就如同產(chǎn)生了幻覺。

這種現(xiàn)象，叫做幻讀(phantom read)。很明顯，MySQL在RR級別的時(shí)候，是解決了幻讀問題的

(解決的方式是用Next-Key鎖(GAP+行鎖)解決的。這塊比較難，有興趣同學(xué)了解一下)。

4.4 序列化（Serializable）

序列化也叫做串行化。
定義：在序列化隔離級別下，事務(wù)被完全隔離，每個(gè)事務(wù)都按順序執(zhí)行，如同在單線程環(huán)境中一樣。這是最高的隔離級別，確保了數(shù)據(jù)的一致性，但并發(fā)性能較差。

優(yōu)點(diǎn)：避免了臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀。提供了最高的數(shù)據(jù)一致性。

缺點(diǎn)：并發(fā)性能較低，因?yàn)槭聞?wù)之間會有更多的阻塞和等待。

舉例：
創(chuàng)建兩個(gè)會話。左側(cè)為客戶端1，右側(cè)為客戶端2。

1. 場景1：兩個(gè)客戶端都查詢數(shù)據(jù)，客戶端2提交事務(wù)，然后客戶端1提交事務(wù)。
   設(shè)置序列化隔離級別，開啟事務(wù)

   set session transaction isolation level serializable; 
   

   

   客戶端1和客戶端2都對表進(jìn)行查詢（此時(shí)兩個(gè)事務(wù)都對表進(jìn)行了加鎖）

   # 客戶端1
   select * from students;# 客戶端2
   select * from students;
   

   

   客戶端1進(jìn)行插入表操作時(shí)發(fā)生鎖等待
   
   客戶端1輸入插入命令按回車鍵后，光標(biāo)在命令的下面，說明該命令正在等待執(zhí)行，這是為什么呢？

   答：在序列化隔離級別下，產(chǎn)生鎖是為了確保數(shù)據(jù)的一致性；事務(wù)中的命令只要對表進(jìn)行查詢，就會鎖住表，但是其他事務(wù)中的命令對此表也可以進(jìn)行鎖住；表只有被一個(gè)事務(wù)鎖住時(shí)才能進(jìn)行修改操作。

   此時(shí)的表被兩個(gè)事務(wù)鎖住了，客戶端1想進(jìn)行修改操作只有先讓客戶端2把事務(wù)提交（解開對表的鎖）。

   客戶端2對表解鎖：

   # 客戶端2
   commit;
   

   

2. 場景2：兩個(gè)客戶端都查詢數(shù)據(jù)，然后都插入數(shù)據(jù)
   設(shè)置序列化隔離級別，開啟事務(wù)

   set session transaction isolation level serializable; 
   

   

   客戶端1和客戶端2都對表進(jìn)行查詢（此時(shí)兩個(gè)事務(wù)都對表進(jìn)行了加鎖）

   # 客戶端1
   select * from students;# 客戶端2
   select * from students;
   

   客戶端1對表進(jìn)行插入，客戶端2對表進(jìn)行插入

   # 客戶端1
   insert into students values(6,'6',6);# 客戶端2
   insert into students values(7,'7',7);
   

   
   當(dāng)客戶端2對表進(jìn)行插入的時(shí)候發(fā)生死鎖，什么是死鎖呢？
   答：兩個(gè)事務(wù)試圖同時(shí)訪問同一個(gè)資源（比如插入同一條記錄，就會發(fā)生死鎖。MySQL會檢測到這種情況，并返回錯(cuò)誤信息，提示用戶重啟其中一個(gè)事務(wù)。

   當(dāng)客戶端2發(fā)生死鎖的時(shí)候就會被強(qiáng)制重啟事務(wù)，此時(shí)讀表的鎖就只有客戶端2了，客戶端1對表的操作就可以進(jìn)行了。

3. 場景3：兩個(gè)客戶端都查詢數(shù)據(jù)，客戶端1插入數(shù)據(jù)（等待插入數(shù)據(jù)）
   設(shè)置序列化隔離級別，開啟事務(wù)

   set session transaction isolation level serializable; 
   

   

   客戶端1和客戶端2都對表進(jìn)行查詢（此時(shí)兩個(gè)事務(wù)都對表進(jìn)行了加鎖）

   # 客戶端1
   select * from students;# 客戶端2
   select * from students;
   

   客戶端1對表進(jìn)行插入，客戶端2不進(jìn)行任何操作

   # 客戶端1
   insert into students values(6,'6',6);# 客戶端2

   
   執(zhí)行步驟3后不在進(jìn)行任何的操作，過幾分鐘后步驟4會自動彈出，修改表的操作嘗試獲取鎖時(shí)超過了等待時(shí)間限制，導(dǎo)致事務(wù)無法繼續(xù)執(zhí)行。

5. 總結(jié)

• 其中隔離級別越嚴(yán)格，安全性越高，但數(shù)據(jù)庫的并發(fā)性能也就越低，往往需要在兩者之間找一個(gè)平
  衡點(diǎn)。
• 不可重復(fù)讀的重點(diǎn)是修改和刪除：同樣的條件, 你讀取過的數(shù)據(jù),再次讀取出來發(fā)現(xiàn)值不一樣了
• 幻讀的重點(diǎn)在于新增：同樣的條件, 第1次和第2次讀出來的記錄數(shù)不一樣
• 說明：mysql 默認(rèn)的隔離級別是可重復(fù)讀,一般情況下不要修改
• 上面的例子可以看出，事務(wù)也有長短事務(wù)這樣的概念。事務(wù)間互相影響，指的是事務(wù)在并行執(zhí)行的時(shí)候，即都沒有commit的時(shí)候，影響會比較大。

隔離級別	臟讀	不可重復(fù)讀	幻讀	加鎖讀
讀未提交（read uncommit）	YES	YES	YES	NO
讀已提交（read commit）	NO	YES	YES	NO
可重復(fù)讀（repeatable）	NO	NO	NO	NO
序列化（可串行化）（serializable）	NO	NO	NO	YES

一致性(Consistency) ：

• 事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果，必須使數(shù)據(jù)庫從一個(gè)一致性狀態(tài)，變到另一個(gè)一致性狀態(tài)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫只包含事務(wù)
  成功提交的結(jié)果時(shí)，數(shù)據(jù)庫處于一致性狀態(tài)。如果系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生中斷，某個(gè)事務(wù)尚未完成而被迫中
  斷，而改未完成的事務(wù)對數(shù)據(jù)庫所做的修改已被寫入數(shù)據(jù)庫，此時(shí)數(shù)據(jù)庫就處于一種不正確（不一
  致）的狀態(tài)。因此一致性是通過原子性來保證的。
• 其實(shí)一致性和用戶的業(yè)務(wù)邏輯強(qiáng)相關(guān)，一般MySQL提供技術(shù)支持，但是一致性還是要用戶業(yè)務(wù)邏輯
  做支撐，也就是，一致性，是由用戶決定的。
• 而技術(shù)上，通過AID保證C

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