一文讲清楚 MySQL 事务隔离级别和实现原理

一文讲清楚 MySQL 事务隔离级别和实现原理

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云游道人

2025-03-07

一、MySQL 事务隔离级别

MySQL 支持四种事务隔离级别，分别是：

读未提交（Read Uncommitted）
：

最低的隔离级别，事务可以读取其他事务未提交的数据。
可能导致脏读、不可重复读和幻读。

读已提交（Read Committed）
：

事务只能读取其他事务已提交的数据。
避免了脏读，但可能导致不可重复读和幻读。

可重复读（Repeatable Read）
：

确保在同一事务中多次读取同一数据时，结果一致。
避免了脏读和不可重复读，但可能导致幻读。

串行化（Serializable）
：

最高的隔离级别，事务串行执行，避免了脏读、不可重复读和幻读。
但性能最差，因为事务需要排队执行。

二、事务隔离级别的实现原理

MySQL 通过 多版本并发控制（MVCC, Multi-Version Concurrency Control） 和 锁机制 来实现事务隔离级别。

MVCC
：

MVCC 通过为每行数据维护多个版本来实现并发控制。
每个事务在开始时都会获得一个唯一的事务 ID（Transaction ID），事务只能看到在该事务开始之前已经提交的数据版本。
通过这种方式，MVCC 实现了读操作不加锁，提高了并发性能。

锁机制
：

MySQL 使用锁来保证事务的隔离性。
常见的锁有共享锁（S锁）和排他锁（X锁）。
读操作可以加共享锁，写操作需要加排他锁。

三、代码实例讲解

1. 设置事务隔离级别

-- 设置事务隔离级别为读未提交
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

-- 设置事务隔离级别为读已提交
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

-- 设置事务隔离级别为可重复读
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

-- 设置事务隔离级别为串行化
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

2. 事务操作示例

假设我们有一个 accounts 表，结构如下：

CREATE TABLE accounts (
    id INT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    balance DECIMAL(10, 2)
);

插入一些初始数据：

INSERT INTO accounts (id, name, balance) VALUES (1, 'Alice', 1000.00);
INSERT INTO accounts (id, name, balance) VALUES (2, 'Bob', 500.00);

3. 读未提交（Read Uncommitted）

-- 事务1：更新数据但未提交
START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;

-- 事务2：读取未提交的数据
START TRANSACTION;
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1;  -- 可能读取到未提交的数据
COMMIT;

-- 事务1：回滚
ROLLBACK;

4. 读已提交（Read Committed）

-- 事务1：更新数据并提交
START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
COMMIT;

-- 事务2：读取已提交的数据
START TRANSACTION;
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1;  -- 只能读取到已提交的数据
COMMIT;

5. 可重复读（Repeatable Read）

-- 事务1：更新数据并提交
START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
COMMIT;

-- 事务2：在同一事务中多次读取数据
START TRANSACTION;
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1;  -- 第一次读取
-- 事务1提交后，事务2再次读取
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1;  -- 结果与第一次读取一致
COMMIT;

6. 串行化（Serializable）

-- 事务1：更新数据
START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;

-- 事务2：尝试读取数据，但会被阻塞
START TRANSACTION;
SELECT * FROM accounts WHERE id = 1;  -- 事务1提交后才会执行
COMMIT;

-- 事务1：提交
COMMIT;

四、总结

读未提交
：最低隔离级别，可能导致脏读。
读已提交
：避免了脏读，但可能导致不可重复读。
可重复读
：避免了脏读和不可重复读，但可能导致幻读。
串行化
：最高的隔离级别，避免了所有并发问题，但性能最差。

MySQL 通过 MVCC 和锁机制来实现这些隔离级别，开发者可以根据业务需求选择合适的隔离级别。

THE END

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