概念

提到事务，你肯定会想到ACID（Atomicity、Consistency、Isolation、Durability，即原子性、一致性、隔离性、持久性），今天我们就来说说其中I，也就是“隔离性”。

当数据库上有多个事务同时执行的时候，就可能出现脏读（dirty read）、不可重复读（non-repeatable read）、幻读（phantom read）的问题，为了解决这些问题，就有了“隔离级别”的概念。

隔离得越严实，效率就会越低。
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SQL标准的事务隔离级别包括：读未提交（read uncommitted）、读提交（read committed）、可重复读（repeatable read）和串行化（serializable ）。

  • 读未提交：一个事务还没有提交，它的变更就可以被看见
  • 读提交：一个事务提交后，他做的变更才可以被其他事务看到。
  • 可重复读：一个事务执行过程看到的数据，总是跟这个事务在启动时候看到的数据是一致的。当然在可重复读隔离级别下，未提交变更对其他事务也是不可见的。
  • 串行化：对于同一行记录，“写”会加“写锁”，“读”会加“读锁”。当出现读写锁冲突的时候，后访问的事务必须等前一个事务执行完成，才能继续执行。

“读提交”和“可重复读”比较难理解，所以用一个例子说明这几种隔离级别。

假设数据表T中只有一列，其中一行的值为1，下面是按照时间顺序执行两个事务的行为。

mysql> create table T(c int) engine=InnoDB;
insert into T(c) values(1);
实战：隔离-为什么你改了我还看不见 - 图1

  • 若隔离级别是“读未提交”， 则V1的值就是2。这时候事务B虽然还没有提交，但是结果已经被A看到了。因此，V2、V3也都是2。
  • 若隔离级别是“读提交”，则V1是1，V2的值是2。事务B的更新在提交后才能被A看到。所以， V3的值也是2。
  • 若隔离级别是“可重复读”，则V1、V2是1，V3是2。之所以V2还是1，遵循的就是这个要求：事务在执行期间看到的数据前后必须是一致的。
  • 若隔离级别是“串行化”，则在事务B执行“将1改成2”的时候，会被锁住。直到事务A提交后，事务B才可以继续执行。所以从A的角度看， V1、V2值是1，V3的值是2。

在实现上，数据库里面会创建一个视图，访问的时候以视图的逻辑结果为准。
在“可重复读”隔离级别下，这个视图是在事务启动时创建的，整个事务存在期间都用这个视图。
在“读提交”隔离级别下，这个视图是在每个SQL语句开始执行的时候创建的。
这里需要注意的是，“读未提交”隔离级别下直接返回记录上的最新值，没有视图概念；而“串行化”隔离级别下直接用加锁的方式来避免并行访问。

  1. mysql> show variables like 'transaction_isolation';
  2. +-----------------------+-----------------+
  3. | Variable_name         | Value           |
  4. +-----------------------+-----------------+
  5. | transaction_isolation | REPEATABLE-READ |
  6. +-----------------------+-----------------+
  7. 1 row in set (0.00 sec)

可重复读实例：
你在管理一个个人银行账户表。一个表存了每个月月底的余额，一个表存了账单明细。
要做数据校对，也就是判断上个月的余额和当前余额的差额，是否与本月的账单明细一致。
希望在校对过程中，即使有用户发生了一笔新的交易，也不影响你的校对结果。
这时候使用“可重复读”隔离级别就很方便。事务启动时的视图可以认为是静态的，不受其他事务更新的影响。

实现

MySQL实际每条记录更新时候都会同时记录一条回滚操作，记录上的最新值，通过回滚操作，都可以得到前一个状态的值。

假设一个值从1按顺序改成了2，3，4，在回滚日志里就会有如下的记录：
实战：隔离-为什么你改了我还看不见 - 图2

当前值是4，但是在查询这条记录的时候，不同时刻启动的事务会有不同的read-view。
在视图A、B、C里面，这一个记录的值分别是1、2、4，同一条记录在系统中可以存在多个版本，就是数据库的多版本并发控制（MVCC）。

对于read-view A，要得到1，就必须将当前值依次执行图中所有的回滚操作得到。
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同时你会发现，即使现在有另外一个事务正在将4改成5，这个事务跟read-view A、B、C对应的事务是不会冲突的。

同时，回滚日志总不能一直保留吧，什么时候删除呢？
答案：在不需要的时候删除。系统会判断，当没有事务再需要用到这些回滚日志时，回滚日志会被删除。

  • 什么时候才不需要了呢？就是当系统里没有比这个回滚日志更早的read-view的时候。

所以尽量不要使用长事务：
长事务意味着系统里面会存在很老的事务视图。由于这些事务随时可能访问数据库里面的任何数据，所以这个事务提交之前，数据库里面它可能用到的回滚记录都必须保留，这就会导致大量占用存储空间。
除了对回滚段的影响，长事务还占用锁资源，也可能拖垮整个库，这个我们会在后面讲锁的时候展开。

事务启动方式