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数据库的四种隔离级别

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前言

首先要推荐这个数据库的文章，感觉写的真好：

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简介

引用原文中关于数据库四种隔离级别的介绍。

现代数据库不会使用纯粹的隔离作为默认模式，因为它会带来巨大的性能消耗。SQL一般定义4个隔离级别：

• 串行化(Serializable，SQLite默认模式）：最高级别的隔离。两个同时发生的事务100%隔离，每个事务有自己的『世界』。

• 可重复读（Repeatable read，MySQL默认模式）：每个事务有自己的『世界』，除了一种情况。如果一个事务成功执行并且添加了新数据，这些数据对其他正在执行的事务是可见的。但是如果事务成功修改了一条数据，修改结果对正在运行的事务不可见。所以，事务之间只是在新数据方面突破了隔离，对已存在的数据仍旧隔离。

  举个例子，如果事务A运行”SELECT count(1) from TABLE_X” ，然后事务B在 TABLE_X 加入一条新数据并提交，当事务A再运行一次 count(1)结果不会是一样的。
  这叫幻读（phantom read）。

• 读取已提交（Read committed，Oracle、PostgreSQL、SQL Server默认模式）：可重复读+新的隔离突破。如果事务A读取了数据D，然后数据D被事务B修改（或删除）并提交，事务A再次读取数据D时数据的变化（或删除）是可见的。

  这叫不可重复读（non-repeatable read）。

• 读取未提交（Read uncommitted）：最低级别的隔离，是读取已提交+新的隔离突破。如果事务A读取了数据D，然后数据D被事务B修改（但并未提交，事务B仍在运行中），事务A再次读取数据D时，数据修改是可见的。如果事务B回滚，那么事务A第二次读取的数据D是无意义的，因为那是事务B所做的从未发生的修改（已经回滚了嘛）。

  这叫脏读（dirty read）。

多数数据库添加了自定义的隔离级别（比如 PostgreSQL、Oracle、SQL Server的快照隔离），而且并没有实现SQL规范里的所有级别（尤其是读取未提交级别）。

默认的隔离级别可以由用户/开发者在建立连接时覆盖（只需要增加很简单的一行代码）。

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实验

看到这个介绍简直也是一头雾水。直接做实验来理解吧。

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0#准备工作

建立一个balance表，里面有一列数据money，咱们就玩id=1这一行的money，初始值为2960。

然后打开两个远程登录的窗口，都打开MySQL数据库，开始实验。

从隔离级别低到高，分别是：读取未提交、读取已提交、可重复读、串行化。

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1#读取未提交

• 查看窗口1的会话隔离级别，发现MySQL的默认隔离级别是Repeatable read。

select @@tx_isolation;   
   
    1

• 设置会话隔离级别为实验的read uncommitted：

set session transaction isolation level read uncommitted;   
   
    1

• 在窗口1开始一个事务并查看money。

-- 窗口1begin;select money from balance where id = 1;   
   
    1 
    2 
    3

• 然后在窗口2开始一个事务并修改money。

-- 窗口2begin;update balance set money = money - 1000 where id = 1;select money from balance where id = 1;   
   
    1 
    2 
    3 
    4

可见在窗口2这个事务中money已经被修改，但是还没提交。

• 回到窗口1，再查看money

-- 窗口1select money from balance where id = 1;   
   
    1 
    2

可见，虽然窗口2的事务还没提交，但是窗口1的事务已经可以读到还没提交的数据，所以这就叫做 读取未提交 。可以看到，两个事务的隔离性很低，这是四种隔离级别中最低的级别。

• 那么，如果窗口2的事务发生错误，将数据回滚，money变回原来的值，实际上money不应该发生变化，可是咱们的窗口1的事务还是读到了 错误 的 回滚前 的1960，这就叫 脏读 。

-- 窗口2rollback;select money from balance where id = 1;commit；   
   
    1 
    2 
    3 
    4

money变回2960了。

• 所以，如果窗口2的事务代表转账，money从2960转走1000变为1960，然后转账出错，回滚回2960。
• 数据库的隔离级别如果是read uncommitted的话，其他的事务（窗口1 的事务）就有可能再中间读到1960这个错误值。这就叫 脏读 啊亲。

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2#读取已提交

• 先将窗口1的事务结束掉(commit)，然后设置隔离级别为read committed。再开始一个新事务，读取money。

-- 窗口1commit;set session transaction isolation level read committed;begin;select money from balance where id = 1;   
   
    1 
    2 
    3 
    4 
    5

• 窗口2开始新事务修改money

-- 窗口2begin;update balance set money = money - 1000;select money from balance where id = 1;   
   
    1 
    2 
    3 
    4

• 回到窗口1，再读money

-- 窗口1select money from balance where id = 1;   
   
    1 
    2

• 哈哈，这回窗口1中的money没被修改了吧。

• 然后将窗口2的修改提交。

-- 窗口2commit;select money from balance where id = 1;   
   
    1 
    2 
    3

• 回到窗口1再读money，可以读到已提交的money了。

-- 窗口1select money from balance where id = 1;commit;   
   
    1 
    2 
    3

• 窗口1的事务可以读到窗口2的已提交的事务，这就叫 读取已提交 。

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3#可重复读

• 所以如果要再提高隔离性，那是怎么样呢？那就是窗口2的事务就算提交了数据修改，我窗口1的事务也不管，还是读取到原来的数据。

-- 窗口1-- 设置隔离级别为repeatable readset session transaction isolation level repeatable read;begin;select money from balance where id = 1;   
   
    1 
    2 
    3 
    4 
    5

-- 窗口2-- 修改money并提交begin;update balance set money = money - 1000;select money from balance where id = 1;commit;   
   
    1 
    2 
    3 
    4 
    5 
    6 
    7

-- 窗口1-- 窗口1的事务还是视而不见。select money from balance where id = 1;   
   
    1 
    2 
    3 
    4

• 窗口2的事务已经提交了，数据库的数据money已经真正被修改了，可是窗口1的事务还是视而不见，仍然隔离了，读取的数值仍然不变，重复读的数值不会变，这就是 可重复读 。

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4#串行化

• 难道还有更变态的更强的隔离级别，答案是肯定的，那就是 串行化 。串行化是怎么再增强隔离性的呢？回到一开始文章中对 可重复读 和 串行化 的解释。

• 可重复读：

  每个事务有自己的『世界』，除了一种情况。如果一个事务成功执行并且添加了新数据，这些数据对其他正在执行的事务是可见的。但是如果事务成功修改了一条数据，修改结果对正在运行的事务不可见。所以，事务之间只是在新数据方面突破了隔离，对已存在的数据仍旧隔离。

• 串行化：

  最高级别的隔离。两个同时发生的事务100%隔离，每个事务有自己的『世界』。

• 也就是说，如果是在可重复读的情况下，插入新数据这个事情是没有被隔离的，但是在串行化的情况下，插入新数据也被隔离了。好吧，还是很抽象，还是实验最好。

-- 窗口1-- 先是继续用可重复读的隔离级别。begin;select count(*) from balance;   
   
    1 
    2 
    3 
    4 
    5

好的，表里有579条数据。然后我们在窗口2的事务中插入新数据。

-- 窗口2-- 在窗口2的事务中插入新数据。begin;insert into balance (money) values (999);commit;select count(*) from balance;   
   
    1 
    2 
    3 
    4 
    5 
    6

好了，数据表中的记录数已经达到了580条。那么回到窗口1，按照可重复读的定义，应该是580条记录，然后串行化的设置才是579条记录。可是！

• 真是万万没想到啊，这不是打自己脸吗，啪啪响。上网搜了一下，找到这么一句话：

REPEATABLE READ：在mysql中，不会出现幻读。mysql的实现和标准定义的RR隔离级别有差别。

好吧有兴趣的同学可以看看这位大神的详细解释：。