事务的隔离级别

MYSQL数据库隔离级别与并发问题分析

在数据库的并发控制中，事务隔离级别（Transaction Isolation Level）和读类型（Read Types）对解决并发问题至关重要。常见的并发问题包括脏读、不可重复读和幻读。不同的隔离级别和读类型使用不同的锁机制来解决这些问题。

隔离级别与并发问题

以下表格展示了在不同的数据库隔离级别下，快照读与当前读两种读类型对脏读、不可重复读和幻读的影响：

详细解释与分析

1. 读未提交（Read Uncommitted）

在该隔离级别下，事务可以读取未提交的数据，即脏读是允许发生的。因此，事务1可以读取到事务2未提交的更改，即使事务2随后回滚，事务1读取到的数据也可能不一致。除此之外，不可重复读和幻读也是允许发生的，因为没有足够的锁机制来保证数据的一致性。

• 快照读：在读取时不会加锁，其他事务可以修改数据，导致脏读、不可重复读和幻读的发生。
• 当前读：通过SELECT ... FOR UPDATE或LOCK IN SHARE MODE对数据加锁，解决了脏读和不可重复读，但仍然无法解决幻读问题，因为记录锁无法防止其他事务插入数据。

2. 读已提交（Read Committed）

在该隔离级别下，事务只能读取已提交的数据，避免了脏读的发生。但是，由于每次读取会生成新的快照，不可重复读仍然可能发生。

• 快照读：每次读取会生成新的快照，导致可能出现不同的读取结果。
• 当前读：通过加锁机制（排它锁）防止数据被修改，避免了不可重复读，但依然无法解决幻读。

3. 可重复读（Repeatable Read）

该隔离级别通过MVCC机制确保在同一事务内读取到的数据始终一致，避免了脏读和不可重复读。但是，幻读依然可能发生,部分情况可以通过MVCC来部分解决。

• 快照读：MVCC机制保证了每次读取数据时返回的是事务开始时的一致性快照，避免了不可重复读和脏读,解决了大部分的幻读。如果事务1和事务2开启,事务1进行查询,事务2插入数据后提交,事务1再对事务2提交的数据进行了一个update操作,再去查询就会发生幻读
• 当前读：通过加锁机制（间隙锁）确保数据一致性，避免了不可重复读和幻读。

4. 串行化（Serializable）

该隔离级别是最严格的，事务会完全串行化执行，自动将读取操作转换为当前读，避免了所有并发问题：脏读、不可重复读和幻读。它通过强制加锁，确保事务执行时不会有其他事务插入数据或修改数据。

• 快照读：自动转换为当前读，保证了数据一致性。
• 当前读：加锁机制确保事务操作时不会受到其他事务影响，从而避免了脏读、不可重复读和幻读。

锁机制的作用

• 记录锁：在读已提交、可重复读隔离级别下，记录锁用于防止其他事务对正在读取的数据进行修改，但无法防止幻读，因为它无法阻止其他事务插入新的数据。
• 间隙锁：在可重复读和串行化隔离级别下，使用间隙锁来防止幻读。间隙锁锁定查询范围内的数据区间，从而避免其他事务在该区间插入数据。
• 排它锁（Exclusive Lock）与共享锁（Shared Lock）：在当前读中，排它锁用于保证事务独占数据，而共享锁则允许其他事务进行读取，但不允许修改数据。

快照读和当前读的区别

快照读（Snapshot Read）：快照读是基于MVCC（多版本并发控制）机制的一种读取方式。每个事务在启动时会创建一个自己的数据快照，这个快照是事务开始时数据库中所有数据的快照（即该事务看到的数据版本）。事务读取的数据版本就是这个快照中对应的版本，而不是当前数据库的最新版本。快照读不加锁，因此不会阻塞其他事务的操作。

当前读（Current Read）：当前读是指读取数据库当前最新的数据，通常是指最新提交的数据。当前读需要加锁机制，通常使用排它锁（Exclusive Lock）或共享锁（Shared Lock）来确保数据的读取与修改的一致性。当前读会受到其他事务的影响，数据可能会被修改或者插入，因此当前读通常是一个加锁的操作

for update行锁对其他事务读操作的影响

#开启一个事务
begin;
select * from t_user_info for update;
//此时没有提交

#同时再开启一个事务
begin;
select * from t_user_info for update;
commit;

这种情况下,第二个事务是会被阻塞的

#开启一个事务
begin;
select * from t_user_info for update;
//此时没有提交

#同时再开启一个事务
begin;
select * from t_user_info;
commit;

这种情况下,第二个事务不会被阻塞的

#开启一个事务
begin;
select * from t_user_info for update;
//此时没有提交

#同时再开启一个事务
begin;
select * from t_user_info lock in share mode;
commit;
这种情况下,第二个事务是会被阻塞的