MySQL 是一種流行的開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),它支持事務(wù)管理和不同的事務(wù)隔離級(jí)別,以確保數(shù)據(jù)的一致性和可靠性。在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作時(shí),事務(wù)隔離級(jí)別是一個(gè)非常重要的概念。它決定了一個(gè)事務(wù)可以“看到”其他事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)的修改的程度。在 MySQL 中,事務(wù)隔離級(jí)別有四種,其中 MySQL 默認(rèn)的事務(wù)隔離級(jí)別是 REPEATABLE READ(可重復(fù)讀)。本文將詳細(xì)介紹 MySQL 的默認(rèn)事務(wù)隔離級(jí)別以及相關(guān)的概念、特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)、配置方法等內(nèi)容。
什么是事務(wù)隔離級(jí)別?
事務(wù)隔離級(jí)別是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)提供的一種機(jī)制,用于控制事務(wù)之間的相互影響。事務(wù)可以并發(fā)執(zhí)行,但不同的事務(wù)操作可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致或其他不可預(yù)期的結(jié)果。為了避免這種情況,事務(wù)隔離級(jí)別定義了不同事務(wù)之間的可見性規(guī)則,幫助避免常見的并發(fā)問題。
MySQL 支持以下四種事務(wù)隔離級(jí)別:
READ UNCOMMITTED(讀取未提交):事務(wù)可以讀取其他事務(wù)未提交的數(shù)據(jù)。
READ COMMITTED(讀取已提交):事務(wù)只能讀取其他事務(wù)已提交的數(shù)據(jù)。
REPEATABLE READ(可重復(fù)讀):事務(wù)在執(zhí)行過程中,每次讀取的數(shù)據(jù)都是一致的,即使其他事務(wù)修改了數(shù)據(jù)。
SERIALIZABLE(可串行化):事務(wù)以串行方式執(zhí)行,完全隔離,每個(gè)事務(wù)都像是在數(shù)據(jù)庫(kù)中獨(dú)立執(zhí)行。
每個(gè)事務(wù)隔離級(jí)別在保證數(shù)據(jù)一致性的同時(shí),也會(huì)影響系統(tǒng)的并發(fā)性能。MySQL 默認(rèn)的事務(wù)隔離級(jí)別是 REPEATABLE READ,我們將重點(diǎn)討論這一默認(rèn)級(jí)別。
MySQL 默認(rèn)事務(wù)隔離級(jí)別:REPEATABLE READ
在 REPEATABLE READ 隔離級(jí)別下,事務(wù)開始時(shí)會(huì)讀取當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中所有的數(shù)據(jù)快照,并且在整個(gè)事務(wù)執(zhí)行期間,所有的查詢都會(huì)返回相同的數(shù)據(jù)結(jié)果。即使其他事務(wù)修改了數(shù)據(jù),只要當(dāng)前事務(wù)沒有提交,這些修改對(duì)當(dāng)前事務(wù)不可見。
這種隔離級(jí)別的優(yōu)點(diǎn)是它可以避免臟讀(Dirty Read)和不可重復(fù)讀(Non-repeatable Read)的問題。臟讀是指一個(gè)事務(wù)讀取了另一個(gè)事務(wù)未提交的數(shù)據(jù),而不可重復(fù)讀是指一個(gè)事務(wù)在執(zhí)行過程中讀取到的數(shù)據(jù),在后續(xù)的查詢中發(fā)生了變化。
REPEATABLE READ 的實(shí)現(xiàn)機(jī)制
MySQL 使用的 InnoDB 存儲(chǔ)引擎通過多版本并發(fā)控制(MVCC)來實(shí)現(xiàn) REPEATABLE READ 隔離級(jí)別。MVCC 通過為每行數(shù)據(jù)維護(hù)多個(gè)版本,使得每個(gè)事務(wù)能夠看到一個(gè)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)視圖,而不受其他事務(wù)并發(fā)操作的影響。
具體來說,InnoDB 會(huì)為每一行數(shù)據(jù)分配一個(gè)版本號(hào),事務(wù)通過“事務(wù) ID”來判斷是否能夠讀取數(shù)據(jù)的某個(gè)版本。如果某個(gè)事務(wù)在執(zhí)行過程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了修改,那么其他事務(wù)不能看到這些修改,直到修改事務(wù)提交為止。
MySQL 中的事務(wù)隔離級(jí)別的影響
不同的事務(wù)隔離級(jí)別對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的并發(fā)性、性能和一致性產(chǎn)生不同的影響。了解每種事務(wù)隔離級(jí)別的特點(diǎn),可以幫助開發(fā)人員根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇合適的隔離級(jí)別。
READ UNCOMMITTED:在這個(gè)隔離級(jí)別下,事務(wù)可以讀取其他事務(wù)未提交的數(shù)據(jù),這可能會(huì)導(dǎo)致臟讀的問題。由于不需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的隔離,這個(gè)級(jí)別的性能較高,適用于對(duì)數(shù)據(jù)一致性要求不高的場(chǎng)景。
READ COMMITTED:這個(gè)隔離級(jí)別避免了臟讀,但仍然可能出現(xiàn)不可重復(fù)讀的問題。它保證了每次查詢都會(huì)返回最新的已提交數(shù)據(jù),適合需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)但又不需要嚴(yán)格一致性的場(chǎng)景。
REPEATABLE READ:這種隔離級(jí)別保證了事務(wù)在執(zhí)行過程中讀取到的數(shù)據(jù)始終保持一致,避免了臟讀和不可重復(fù)讀的問題。然而,它可能導(dǎo)致幻讀(Phantom Read),即在事務(wù)執(zhí)行期間,查詢結(jié)果集發(fā)生了變化。
SERIALIZABLE:這是最嚴(yán)格的隔離級(jí)別,事務(wù)執(zhí)行時(shí)完全串行化,其他事務(wù)必須等待當(dāng)前事務(wù)完成后才能執(zhí)行。這種隔離級(jí)別可以避免臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀,但性能較差,適合對(duì)一致性要求非常高的場(chǎng)景。
如何查看和設(shè)置 MySQL 的事務(wù)隔離級(jí)別?
在 MySQL 中,可以通過以下命令查看當(dāng)前的事務(wù)隔離級(jí)別:
SELECT @@global.tx_isolation; -- 查看全局的事務(wù)隔離級(jí)別 SELECT @@session.tx_isolation; -- 查看當(dāng)前會(huì)話的事務(wù)隔離級(jí)別
如果需要更改事務(wù)隔離級(jí)別,可以使用以下 SQL 命令:
SET GLOBAL tx_isolation = 'REPEATABLE-READ'; -- 設(shè)置全局的事務(wù)隔離級(jí)別 SET SESSION tx_isolation = 'REPEATABLE-READ'; -- 設(shè)置當(dāng)前會(huì)話的事務(wù)隔離級(jí)別
需要注意的是,修改全局隔離級(jí)別可能會(huì)影響到所有的連接,而修改會(huì)話隔離級(jí)別只會(huì)影響當(dāng)前連接。
REPEATABLE READ 隔離級(jí)別下的并發(fā)問題:幻讀
盡管 REPEATABLE READ 能夠有效地防止臟讀和不可重復(fù)讀的問題,但它仍然無法完全避免幻讀的發(fā)生?;米x是指在事務(wù)執(zhí)行過程中,查詢的結(jié)果集發(fā)生了變化。例如,一個(gè)事務(wù)在執(zhí)行查詢時(shí)讀取到某些數(shù)據(jù),但在查詢結(jié)束后,另一個(gè)事務(wù)添加、更新或刪除了數(shù)據(jù),導(dǎo)致第一個(gè)事務(wù)查詢的結(jié)果發(fā)生變化。
為了處理幻讀問題,MySQL 在 REPEATABLE READ 隔離級(jí)別下引入了幻讀鎖(Gap Lock)?;米x鎖通過鎖定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)行,防止其他事務(wù)對(duì)該范圍的數(shù)據(jù)進(jìn)行添加操作,從而避免了幻讀現(xiàn)象。
總結(jié)
MySQL 默認(rèn)的事務(wù)隔離級(jí)別是 REPEATABLE READ,它通過多版本并發(fā)控制(MVCC)機(jī)制確保了事務(wù)在執(zhí)行過程中數(shù)據(jù)的一致性,避免了臟讀和不可重復(fù)讀的問題。然而,它仍然不能完全避免幻讀的發(fā)生,但通過引入幻讀鎖,MySQL 在一定程度上減少了幻讀帶來的影響。
選擇合適的事務(wù)隔離級(jí)別對(duì)于性能和數(shù)據(jù)一致性非常重要。開發(fā)人員應(yīng)根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)一致性要求,合理選擇事務(wù)隔離級(jí)別,以獲得最佳的性能和可靠性。