事务隔离：为什么你改了我还看不见

前提概要

你肯定不陌生，和数据库打交道的时候，我们总是会用到事务。最经典的例子就
是转账，你要给朋友小王转 100 块钱，而此时你的银行卡只有 100 块钱。

转账过程具体到程序里会有一系列的操作，比如查询余额、做加减法、更新余额等，这些操
作必须保证是一体的，不然等程序查完之后，还没做减法之前，你这 100 块钱，完全可以
借着这个时间差再查一次，然后再给另外一个朋友转账，如果银行这么整，不就乱了么？这
时就要用到“事务”这个概念了。

简单来说，事务就是要保证一组数据库操作，要么全部成功，要么全部失败。在 MySQL
中，事务支持是在引擎层实现的。你现在知道，MySQL 是一个支持多引擎的系统，但并不
是所有的引擎都支持事务。比如 MySQL 原生的 MyISAM 引擎就不支持事务，这也是
MyISAM 被 InnoDB 取代的重要原因之一。

下边这篇文章是以 InnoDB 为例，剖析 MySQL 在事务支持方面的特定实现

隔离性与隔离级别

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

知识补给

脏读（dirty read）

不可重复读（non-repeatable read）

幻读（phantom read）

直接就是偷懒

 

 结合下边讲的那几个隔离类型更好理解        

回归正题

在谈隔离级别之前，你首先要知道，你隔离得越严实，效率就会越低。因此很多时候，我们
都要在二者之间寻找一个平衡点。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 ）

• 读未提交是指，一个事务还没提交时，它做的变更就能被别的事务看到。
• 读提交是指，一个事务提交之后，它做的变更才会被其他事务看到。
• 可重复读是指，一个事务执行过程中看到的数据，总是跟这个事务在启动时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，顾名思义是对于同一行记录，“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。

其中“读提交”和“可重复读”比较难理解，所以我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。

 

咱们上个表，借着这个表来聊这个隔离级别

事务A	事务B
启动事务 查询得到1	启动事务
	查询得到值1
	将1改成2
查询得到值V1
	提交事务B
查询得到值V2
提交事务A
查询得到值V3

我们来看看在不同的隔离级别下，事务 A 会有哪些不同的返回结果，也就是图里面 V1、
V2、V3 的返回值分别是什么。

        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。

说一个跟更更更更简单的理解

        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

             我们可以看到在不同的隔离级别下，数据库行为是有所不同的。Oracle 数据库的默认隔离
级别其实就是“读提交”，因此对于一些从 Oracle 迁移到 MySQL 的应用，为保证数据库
隔离级别的一致，你一定要记得将 MySQL 的隔离级别设置为“读提交

        配置的方式是，将启动参数 transaction-isolation 的值设置成 READ-COMMITTED。你
可以用 show variables 来查看当前的值

总结来说，存在即合理，哪个隔离级别都有它自己的使用场景，你要根据自己的业务情况来
定。我想你可能会问那什么时候需要“可重复读”的场景呢？（那么肥春根据所学给你讲讲）

 假设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。
这时候你要做数据校对，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。你一定希望在校对过程中，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。

事务隔离的实现

理解了事务的隔离级别，我们再来看看事务隔离具体是怎么实现的。这里我们展开说明“可
重复读”。

在 MySQL 中，实际上每条记录在更新的时候都会同时记录一条回滚操作。（日志操作）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。

说一下回滚吧

 

假设一个值从 1 被按顺序改成了 2、3、4，在回滚日志里面就会有类似下面的记录。

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。如
图中看到的，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

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。

 

你一定会问，回滚日志总不能一直保留吧，什么时候删除呢？答案是，在不需要的时候才删
除。也就是说，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。

基于上面的说明，我们来讨论一下为什么建议尽量不要使用长事务？

长事务意味着系统里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，所以这个事务提交之前，数据库里面他可能用到的回滚记录都必须保留，这就会导致大连占用存储空间。初次，长事务还占用锁资源。

事务的启动方式

并不是有意使用长事务，通常是由于误用所致

MySQL 的事务启动方式有以下几种：

显式启动事务语句， begin 或 start transaction。配套的提交语句是 commit，回滚语
句是 rollback

 set autocommit=0，这个命令会将这个线程的自动提交关掉。意味着如果你只执行一
个 select 语句，这个事务就启动了，而且并不会自动提交。这个事务持续存在直到你主动执行 commit 或 rollback 语句，或者断开连接。有些客户端连接框架会默认连接成功后先执行一个 set autocommit=0 的命令。这就导致
接下来的查询都在事务中，如果是长连接，就导致了意外的长事务。
因此，我会建议你总是使用 set autocommit=1, 通过显式语句的方式来启动事务。