詳解MySQL 數(shù)據(jù)庫隔離級別與MVCC

Mysql是我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)與學(xué)習(xí)中最常接觸到的數(shù)據(jù)庫之一，今天講一講在Mysql（或者說其他類似的數(shù)據(jù)庫）中存在的隔離級別以及用來提高效率的多版本并發(fā)控制（MVCC）。

一、隔離級別

首先我們需要提到一個(gè)概念：事務(wù)。什么是事務(wù)？事務(wù)就是完成一個(gè)基礎(chǔ)操作的一系列操作語句的一個(gè)集合。例如我要將200元從賬戶A轉(zhuǎn)移到賬戶B，那么我可能會(huì)進(jìn)行一下的操作：
a.驗(yàn)證賬戶A中的余額是否大于200元。
b.將賬戶A中的余額減200元。
c.將賬戶B中的余額加200元。
我們就將上面的abc三個(gè)操作成為一個(gè)事務(wù)。
這時(shí)，我們會(huì)注意到我們所說的一個(gè)事務(wù)有可能是由多條語句組合而成的，而事務(wù)又存在原子性，即事務(wù)的執(zhí)行過程中是不能被打斷的，這就帶來一個(gè)問題，如果在這三步執(zhí)行過程中有另外的語句插入進(jìn)來執(zhí)行，是否會(huì)對結(jié)果產(chǎn)生影響，因?yàn)榇藭r(shí)破壞了事務(wù)的原子性。而這種插入的情況在并發(fā)的環(huán)境下是十分常見的。因此，我們（或者說是數(shù)據(jù)庫引擎）就需要在一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行過程中對它進(jìn)行“保護(hù)”，即保證外界的其他事務(wù)的語句不能隨意的插進(jìn)正在執(zhí)行的事務(wù)語句之中，來保證事務(wù)的正常執(zhí)行。這時(shí)候我們很容易的會(huì)想到“加鎖”這個(gè)方法。這其實(shí)是一種很籠統(tǒng)的說法，因?yàn)榧渔i雖然能夠保證事務(wù)的正常執(zhí)行，但是卻會(huì)帶來較大的額外開銷，因此合適的時(shí)候選擇合適的加鎖方式對查找效率的影響就非常大。而“鎖”得嚴(yán)不嚴(yán)，就區(qū)分除了集中不同的隔離級別。

READ UNCOMMITED（讀未提交）

這種隔離界別下，讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候不受任何影響。即你甚至可以讀取一個(gè)正在被其他事務(wù)修改的數(shù)據(jù)，想讀就讀，想改就改。這當(dāng)然開銷很小，但是會(huì)帶來許多的問題，比如“臟讀”。即讀取到了正在修改但是卻還沒有提交的數(shù)據(jù)，這就會(huì)造成數(shù)據(jù)讀取的錯(cuò)誤。從性能上來說，READ UNCOMMITED不會(huì)比其他級別好太多，但是卻帶來了非常多的麻煩的問題，因此在實(shí)際中很少使用這個(gè)個(gè)立即被。

READ COMMITED（提交讀/不可重復(fù)讀）

這個(gè)級別在READ UNCOMMITED的基礎(chǔ)上添加了一些規(guī)定，是一些數(shù)據(jù)庫的默認(rèn)隔離級別。它與READ UNCOMMITED的區(qū)別在于，它規(guī)定讀取的時(shí)候讀到的數(shù)據(jù)只能是提交后的數(shù)據(jù)。舉個(gè)例子，數(shù)據(jù)a在上一次提交之后的值是1，這時(shí)候有一個(gè)線程進(jìn)來對a進(jìn)行修改，將a修改為2，但是此時(shí)并未提交事務(wù)（COMMIT），在這種情況下，READ UNCOMMITED級別下讀取到的a的值就是當(dāng)前的2，但是READ COMMITED級別下讀取到的還是上一次提交之后的值，即a為1，必須到修改線程將a的值變?yōu)?這個(gè)事務(wù)提交之后讀取到的a的值才是2。這個(gè)級別所帶來的問題就是不可重復(fù)讀。即上一個(gè)時(shí)間讀取到的a的值是1，但是隨著修改線程對事務(wù)的提交，a的值變?yōu)榱?，這時(shí)候讀到的值就是2了，即執(zhí)行兩次相同的讀取操作得到的值卻不一樣。
不可重復(fù)讀同臟讀的區(qū)別在于，臟讀是一個(gè)事務(wù)讀取了另一未完成的事務(wù)執(zhí)行過程中的數(shù)據(jù)，而不可重復(fù)讀是一個(gè)事務(wù)執(zhí)行過程中，另一事務(wù)提交并修改了當(dāng)前事務(wù)正在讀取的數(shù)據(jù)。

REPEATED READ（可重復(fù)讀）

REPEATED READ在READ COMMITED的基礎(chǔ)上又添加了一些約束性的規(guī)則，它也是MySQL數(shù)據(jù)庫的默認(rèn)隔離級別。簡單來說就是在一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行期間禁止其他事務(wù)對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，這就徹底使得一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行過程中所查詢到的數(shù)據(jù)一定是一致的，即解決了臟讀和不可重復(fù)讀的問題，但是卻帶來了新的問題，即“幻讀”。
“幻讀”指的是在一個(gè)事務(wù)執(zhí)行過程中雖然禁止了對相應(yīng)數(shù)據(jù)的修改，但是其他的事務(wù)依然可以插入數(shù)據(jù)，這時(shí)候第一個(gè)事務(wù)就會(huì)發(fā)現(xiàn)會(huì)“莫名其妙”多出來一些數(shù)據(jù)，像是出現(xiàn)了幻覺似的?；米x和不可重復(fù)讀都是讀取了另一條已經(jīng)提交的事務(wù)（這點(diǎn)同臟讀不同），所不同的是不可重復(fù)讀查詢的都是同一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，而幻讀針對的是一批數(shù)據(jù)整體（比如數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)）。

SERIALIZABLE （可串行化）

這是最嚴(yán)格的一個(gè)隔離級別。它通過強(qiáng)制事務(wù)串行執(zhí)行，避免了幻讀的問題。但是這種隔離級別的開銷極大，一般也不常使用。

各種隔離級別與可能的問題關(guān)系如下：