文章初衷

最開(kāi)始聽(tīng)到隔離級(jí)別這個(gè)詞是在大學(xué)上數(shù)據(jù)庫(kù)課的時(shí)候老師講到，當(dāng)時(shí)聽(tīng)得一頭霧水最終也沒(méi)理解到，就不了了之了。到畢業(yè)開(kāi)始找工作，每次面試前的知識(shí)點(diǎn)整理，總能看到隔離級(jí)別這個(gè)詞，但是每次都停留在背書(shū)式的記住。一直對(duì)隔離級(jí)別這個(gè)詞感覺(jué)很陌生甚至有點(diǎn)抗拒。最近公司在做技術(shù)分享，我想分享一下MVCC的理解，在查資料的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)MVCC 跟 隔離級(jí)別、undo log等知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)還是很密切的，所以也順便系統(tǒng)的去學(xué)習(xí)一下隔離級(jí)別。

開(kāi)始正題

我對(duì)隔離級(jí)別的理解：事務(wù)之間互相影響的程度。比如在A事務(wù)中需要查詢(xún)和修改用戶(hù)余額字段，現(xiàn)在進(jìn)來(lái)了一個(gè)B事務(wù)也改動(dòng)了用戶(hù)余額的字段，隔離級(jí)別就規(guī)定B事務(wù)的改動(dòng)對(duì)A事務(wù)的影響程度。

不同的隔離級(jí)別導(dǎo)致 A、B兩個(gè)事務(wù)之間的操作有不同的影響。

隔離級(jí)別可以理解為處理多事務(wù)并發(fā)操作數(shù)據(jù)時(shí)的不同策略。下面先列出多事務(wù)并發(fā)操作可能引起的問(wèn)題。

ANSI/ISO SQL 定義了 4 種標(biāo)準(zhǔn)隔離級(jí)別。
下面根據(jù)隔離程度從低到高分別說(shuō)明。

讀未提交（Read uncommitted）

這個(gè)隔離級(jí)別規(guī)定：在查詢(xún)數(shù)據(jù)時(shí)能讀取到未提交事務(wù)中修改了的數(shù)據(jù)結(jié)果。

字面上理解起來(lái)可能比較難，我們直接來(lái)看例子：

上面例子可以看到，事務(wù)B在修改了余額后，事務(wù)A能馬上查詢(xún)到修改后的結(jié)果。這就是 讀未提交 的效果，結(jié)合上面這個(gè)例子去理解的話(huà)，讀未提交就是：事務(wù)A能 讀 事務(wù)B 未提交 的數(shù)據(jù)。

這個(gè)隔離級(jí)別會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題。假如事務(wù)B最終沒(méi)有提交事務(wù)，而是回滾了?？梢钥匆幌孪旅孢@個(gè)例子：

由于事務(wù)B最終回滾了，事務(wù)A在 時(shí)間點(diǎn)T4 拿到的余額150是一個(gè)臟數(shù)據(jù)，我們稱(chēng)這個(gè)問(wèn)題為：臟讀。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，在讀未提交隔離級(jí)別下，數(shù)據(jù)的改動(dòng)能實(shí)時(shí)的被查詢(xún)出來(lái)，這帶來(lái)的問(wèn)題是會(huì)出現(xiàn) 臟讀。

讀已提交（Read commited）

理解了上面的讀未提交，再來(lái)看讀已提交的話(huà)應(yīng)該就比較好理解了。

讀已提交隔離級(jí)別規(guī)定：只有在事務(wù)提交后，事務(wù)中修改了的數(shù)據(jù)才能被其他事務(wù)查詢(xún)到。

我們還是來(lái)看一下例子：

根據(jù)上面這個(gè)例子可以看到，事務(wù)B 在 時(shí)間點(diǎn)T4 修改了余額但未提交事務(wù)，事務(wù)A 在 T5 查詢(xún)余額時(shí)，是查不到事務(wù)B修改過(guò)的余額。在事務(wù)B 提交事務(wù)后，事務(wù)A再去查詢(xún)余額，就能拿到事務(wù)B 修改后的余額。

結(jié)合這個(gè)例子去理解的話(huà)，讀已提交就是：事務(wù)A能 讀 事務(wù)B 已提交 的數(shù)據(jù)。

這個(gè)隔離級(jí)別不會(huì)出現(xiàn)臟讀，但會(huì)有另外的問(wèn)題?？梢钥椿厣厦娴睦?，事務(wù)A 對(duì)余額做了多次查詢(xún)，卻得到了不同的結(jié)果，在我們實(shí)現(xiàn)部分業(yè)務(wù)邏輯時(shí)這可能是一個(gè)不正常的現(xiàn)象。因?yàn)橹貜?fù)讀同一條數(shù)據(jù)會(huì)得到不同的結(jié)果，所以我們稱(chēng)這個(gè)問(wèn)題為：不可重復(fù)讀。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，在讀已提交隔離級(jí)別下，數(shù)據(jù)的改動(dòng)在事務(wù)提交后能實(shí)時(shí)的被查詢(xún)出來(lái)，這帶來(lái)的問(wèn)題是會(huì)出現(xiàn) 不可重復(fù)讀。

可重復(fù)讀（Repeatable read）

這個(gè)隔離級(jí)別名稱(chēng)我認(rèn)為是比較抽象的。由于這個(gè)隔離級(jí)別解決了 讀已提交 產(chǎn)生的不可重復(fù)讀問(wèn)題，所以這個(gè)隔離級(jí)別就叫 可重復(fù)讀。

可重復(fù)讀隔離級(jí)別規(guī)定：事務(wù)只能查詢(xún)到事務(wù)開(kāi)始之前已提交的數(shù)據(jù)。

我們還是通過(guò)具體例子來(lái)說(shuō)明：

事務(wù)B 在事務(wù)A 開(kāi)始之后才開(kāi)始，所以事務(wù)B的更新操作不會(huì)影響到事務(wù)A 的查詢(xún)，即使事務(wù)B提交了，事務(wù)A還是拿到余額100的結(jié)果。事務(wù)C 在事務(wù)B 提交之后才開(kāi)始，所以事務(wù)C 能查到事務(wù)B 修改后的結(jié)果。

可以看到事務(wù)A每次查詢(xún)都能得到同樣的結(jié)果，這解決了 讀已提交 的不可重復(fù)讀問(wèn)題。

但這個(gè)隔離級(jí)別還是存在另外一個(gè)問(wèn)題：幻讀。我認(rèn)為 幻讀 這個(gè)問(wèn)題是最難理解的，我們先來(lái)看一下例子：

假設(shè)我們現(xiàn)在表中有兩條數(shù)據(jù)：

然后我們進(jìn)行以下操作

上面例子時(shí)間點(diǎn) T5,T6,T7 看上去很詭異，但是實(shí)際操作的確也是得到這樣的結(jié)果。我是這樣理解的：

1. 事務(wù)A 在 T5 查詢(xún)不到王五的數(shù)據(jù)，那是因?yàn)槭聞?wù)B在事務(wù)A之后開(kāi)始，這里滿(mǎn)足 可重復(fù)讀 隔離級(jí)別的規(guī)則。
2. T6 能更新王五這條數(shù)據(jù)應(yīng)該是最讓人迷惑的。但其實(shí)我們細(xì)想一下，這里是事務(wù)A 的更新操作，而我們之前談到的隔離級(jí)別都是講的select操作。在這里事務(wù)A 通過(guò)select語(yǔ)句的確是查詢(xún)不到事務(wù)A 的數(shù)據(jù)，但是update 操作根據(jù)where其實(shí)是能找到這一條數(shù)據(jù)的。可以理解為，select的查詢(xún)與update中where查詢(xún)是不一樣邏輯。
3. T7 這時(shí)候能查到王五這一條數(shù)據(jù)，是因?yàn)門(mén)6 對(duì)王五做了更新操作，導(dǎo)致王五這條數(shù)據(jù)存在一個(gè)事務(wù)A操作過(guò)的版本?？芍貜?fù)讀隔離級(jí)別下，是允許查詢(xún)到當(dāng)前事務(wù)中修改過(guò)的數(shù)據(jù)，所以事務(wù)A 這里查得到王五這條數(shù)據(jù)也是符合可重復(fù)讀隔離級(jí)別的。

上面這個(gè)例子，一開(kāi)始我們查詢(xún)列表只有2條數(shù)據(jù)，后來(lái)又查到3條數(shù)據(jù)，這就是我們上面提到的 幻讀。

幻讀 與 不可重復(fù)讀 有那么一點(diǎn)相像，兩者都是在用相同條件多次查詢(xún)時(shí)得到不同的結(jié)果。我的理解是，不可重復(fù)讀更側(cè)重于數(shù)據(jù)內(nèi)容的變更，而幻讀側(cè)重于由于事務(wù)內(nèi)的一些操作導(dǎo)致本來(lái)查詢(xún)不到的數(shù)據(jù)變成對(duì)當(dāng)前事務(wù)可見(jiàn)。

串行化（Serializable）

這是最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母綦x級(jí)別，為了不因?yàn)槎嗍聞?wù)并行執(zhí)行導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致，直接規(guī)定事務(wù)串行去執(zhí)行。就是上一個(gè)事務(wù)未結(jié)束，下一個(gè)事務(wù)不會(huì)開(kāi)始。串行化比較好理解，就不做舉例了。

前面提到的3種問(wèn)題（臟讀、不可重復(fù)度、幻讀）在串行化隔離級(jí)別下，都不會(huì)發(fā)生，所以說(shuō)這個(gè)是最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母綦x級(jí)別。

隔離級(jí)別越高，需要消耗的性能越多。

MySQL InnoDB引擎默認(rèn)使用 可重復(fù)讀 隔離級(jí)別

這里額外說(shuō)一點(diǎn)，讀已提交、可重復(fù)讀 這兩個(gè)隔離級(jí)別的數(shù)據(jù)其實(shí)是比較特別的。我們?cè)倌每芍貜?fù)讀中的例子來(lái)看一下：

這個(gè)例子中，事務(wù)A查到的余額一直是100，而事務(wù)B在修改余額后，事務(wù)B查詢(xún)余額結(jié)果會(huì)是150。不知道大家在這里會(huì)不會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)，同一個(gè)賬戶(hù)的余額，事務(wù)A查的到是100，事務(wù)B查到的是150，那數(shù)據(jù)庫(kù)中這個(gè)賬戶(hù)的余額字段存的究竟是存的100還是150？還是100和150余額同時(shí)存在于數(shù)據(jù)庫(kù)？這其實(shí)是一個(gè)叫做 多版本并發(fā)控制 的知識(shí)點(diǎn)，又稱(chēng)作 MVCC（Multi-Version Concurrency Control）。上面例子中，余額為100和150 的數(shù)據(jù)是同時(shí)存在的，這就是多版本的意思。具體的 MVCC介紹留到下一篇文章再說(shuō)了。