事务的特性和隔离级别

数据库事务（简称：事务）是数据库管理系统执行过程中的一个逻辑单位，由一个有限的数据库操作序列构成。事务的使用是数据库管理系统区别文件系统的重要特征之一。

事务的特性

数据库事务的四大特性指的是：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability），人们习惯称之为 ACID 特性。

• 原子性（Atomicity）

事务是数据库操作的基本单位，要么全部做完，要么全部不做，不能分割。

• 一致性（Consistency）

事务将数据库从一种状态转变为另一种一致的的状态。事务开始前和结束后，数据库的完整性约束没有被破坏。
例如工号带有唯一属性，如果经过一个修改工号的事务后，工号变的非唯一了，则表明一致性遭到了破坏。

• 隔离性（Isolation）

事务之间是相互隔离的，一个事务操作时对其它事务不可见，一个事务不应该影响其它事务运行效果。

• 持久性（Durability）

事务一旦提交，则其结果就是永久性的。

事务的隔离级别

SQL 标准定义了四种隔离级别。

READ UNCOMMITTED（读未提交）

该隔离级别的事务会读到其它未提交事务的数据，此现象也称之为脏读。

1. 准备两个终端，在此命名为 mysql 终端 1 和 mysql 终端 2，再准备一张测试表 test，写入一条测试数据并调整隔离级别为 READ UNCOMMITTED，任意一个终端执行即可。

SET @@session.transaction_isolation = 'READ-UNCOMMITTED';
create database test;
use test;
create table test(id int primary key);
insert into test(id) values(1);

2. 登录 mysql 终端 1，开启一个事务，将 ID 为 1 的记录更新为 2。

begin;
update test set id = 2 where id = 1;
select * from test; -- 此时看到一条ID为2的记录

3. 登录 mysql 终端 2，开启一个事务后查看表中的数据。

use test;
begin;
select * from test; -- 此时看到一条 ID 为 2 的记录

最后一步读取到了 mysql 终端 1 中未提交的事务（没有 commit 提交动作），即产生了脏读，大部分业务场景都不允许脏读出现，但是此隔离级别下数据库的并发是最好的。

READ COMMITTED（读提交）

一个事务可以读取另一个已提交的事务，多次读取会造成不一样的结果，此现象称为不可重复读问题，Oracle 和 SQL Server 的默认隔离级别。

1. 准备两个终端，在此命名为 mysql 终端 1 和 mysql 终端 2，再准备一张测试表 test，写入一条测试数据并调整隔离级别为 READ COMMITTED，任意一个终端执行即可。

SET @@session.transaction_isolation = 'READ-COMMITTED';
create database test;
use test;
create table test(id int primary key);
insert into test(id) values(1);

2. 登录 mysql 终端 1，开启一个事务，将 ID 为 1 的记录更新为 2，并确认记录数变更过来。

begin;
update test set id = 2 where id = 1;
select * from test; -- 此时看到一条记录为 2

3. 登录 mysql 终端 2，开启一个事务后，查看表中的数据。

use test;
begin;
select * from test; -- 此时看一条 ID 为 1 的记录

4. 登录 mysql 终端 1，提交事务。

commit;

5. 切换到 mysql 终端 2。

select * from test; -- 此时看到一条 ID 为 2 的记录

mysql 终端 2 在开启了一个事务之后，在第一次读取 test 表（此时 mysql 终端 1 的事务还未提交）时 ID 为 1，在第二次读取 test 表（此时 mysql 终端 1 的事务已经提交）时 ID 已经变为 2，说明在此隔离级别下已经读取到已提交的事务。

REPEATABLE READ（可重复读）

该隔离级别是 MySQL 默认的隔离级别，在同一个事务里，select 的结果是事务开始时时间点的状态，因此，同样的 select 操作读到的结果会是一致的，但是，会有幻读现象。

1. 准备两个终端，在此命名为 mysql 终端 1 和 mysql 终端 2，准备一张测试表 test 并调整隔离级别为 REPEATABLE READ，任意一个终端执行即可。

SET @@session.transaction_isolation = 'REPEATABLE-READ';
create database test;
use test;
create table test(id int primary key,name varchar(20));

2. 登录 mysql 终端 1，开启一个事务。

begin;
select * from test; -- 无记录

3. 登录 mysql 终端 2，开启一个事务。

begin;
select * from test; -- 无记录

4. 切换到 mysql 终端 1，增加一条记录并提交。

insert into test(id,name) values(1,'a');
commit;

5. 切换到 msyql 终端 2。

select * from test; --此时查询还是无记录

通过这一步可以证明，在该隔离级别下已经读取不到别的已提交的事务，如果想看到 mysql 终端 1 提交的事务，在 mysql 终端 2 将当前事务提交后再次查询就可以读取到 mysql 终端 1 提交的事务。
我们接着实验，看看在该隔离级别下是否会存在别的问题。

6. 此时接着在 mysql 终端 2 插入一条数据。

insert into test(id,name) values(1,'b'); -- 此时报主键冲突的错误

也许到这里您心里可能会有疑问，明明在第 5 步没有数据，为什么在这里会报错呢？其实这就是该隔离级别下可能产生的问题，MySQL 称之为幻读。
注意我在这里强调的是 MySQL 数据库，Oracle 数据库对于幻读的定义可能有所不同。

SERIALIZABLE（序列化）

在该隔离级别下事务都是串行顺序执行的，MySQL 数据库的 InnoDB 引擎会给读操作隐式加一把读共享锁，从而避免了脏读、不可重复读和幻读问题。

1. 准备两个终端，在此命名为 mysql 终端 1 和 mysql 终端 2，分别登入 mysql，准备一张测试表 test 并调整隔离级别为 SERIALIZABLE，任意一个终端执行即可。

SET @@session.transaction_isolation = 'SERIALIZABLE';
create database test;
use test;
create table test(id int primary key);

2. 登录 mysql 终端 1，开启一个事务，并写入一条数据。

begin;
insert into test(id) values(1);

3. 登录 mysql 终端 2，开启一个事务。

begin;
select * from test; -- 此时会一直卡住

4. 立马切换到 mysql 终端 1,提交事务。

commit;

一旦事务提交，msyql 终端 2 会立马返回 ID 为 1 的记录，否则会一直卡住，直到超时，其中超时参数是由 innodb_lock_wait_timeout 控制。由于每条 select 语句都会加锁，所以该隔离级别的数据库并发能力最弱，但是有些资料表明该结论也不一定对，如果感兴趣，您可以自行做个压力测试。

表 1 总结了各个隔离级别下产生的一些问题。

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
读未提交	有	有	有
读提交	无	有	有
可重复读	无	无	有
序列化	无	无	无

本文内容摘自：MySQL 事务隔离级别和锁