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title: MySQL事务隔离级别详解
description: 详解MySQL四种事务隔离级别（读未提交、读已提交、可重复读、串行化）的特点与区别，分析脏读、不可重复读、幻读等并发问题，以及InnoDB如何通过MVCC和锁机制解决幻读。
category: 数据库
tag:
  - MySQL
head:
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    - name: keywords
      content: MySQL事务隔离级别,读未提交,读已提交,可重复读,串行化,脏读,不可重复读,幻读,MVCC,间隙锁
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> 本文由 [SnailClimb](https://github.com/Snailclimb) 和 [guang19](https://github.com/guang19) 共同完成。

关于事务基本概览的介绍，请看这篇文章的介绍：[MySQL 常见知识点&面试题总结](./mysql-questions-01.md#MySQL-事务)

## 事务隔离级别总结

SQL 标准定义了四种事务隔离级别，用来平衡事务的隔离性（Isolation）和并发性能。级别越高，数据一致性越好，但并发性能可能越低。这四个级别是：

- **READ-UNCOMMITTED(读取未提交)** ：最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读。这种级别在实际应用中很少使用，因为它对数据一致性的保证太弱。
- **READ-COMMITTED(读取已提交)** ：允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生。这是大多数数据库（如 Oracle, SQL Server）的默认隔离级别。
- **REPEATABLE-READ(可重复读)** ：对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。MySQL InnoDB 存储引擎的默认隔离级别正是 REPEATABLE READ。并且，InnoDB 在此级别下通过 MVCC（多版本并发控制） 和 Next-Key Locks（间隙锁+行锁） 机制，在很大程度上解决了幻读问题。
- **SERIALIZABLE(可串行化)** ：最高的隔离级别，完全服从 ACID 的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。

| 隔离级别         | 脏读 (Dirty Read) | 不可重复读 (Non-Repeatable Read) | 幻读 (Phantom Read)    |
| ---------------- | ----------------- | -------------------------------- | ---------------------- |
| READ UNCOMMITTED | √                 | √                                | √                      |
| READ COMMITTED   | ×                 | √                                | √                      |
| REPEATABLE READ  | ×                 | ×                                | √ (标准) / ≈× (InnoDB) |
| SERIALIZABLE     | ×                 | ×                                | ×                      |

**默认级别查询：**

MySQL InnoDB 存储引擎的默认隔离级别是 **REPEATABLE READ**。可以通过以下命令查看：

- MySQL 8.0 之前：`SELECT @@tx_isolation;`
- MySQL 8.0 及之后：`SELECT @@transaction_isolation;`

```bash
mysql> SELECT @@transaction_isolation;
+-------------------------+
| @@transaction_isolation |
+-------------------------+
| REPEATABLE-READ         |
+-------------------------+
```

**InnoDB 的 REPEATABLE READ 对幻读的处理：**

标准的 SQL 隔离级别定义里，REPEATABLE READ 是无法防止幻读的。但 InnoDB 的实现通过以下机制很大程度上避免了幻读：

- **快照读 (Snapshot Read)**:普通的 SELECT 语句，通过 **MVCC** 机制实现。事务启动时创建一个数据快照，后续的快照读都读取这个版本的数据，从而避免了看到其他事务新插入的行（幻读）或修改的行（不可重复读）。
- **当前读 (Current Read)**:像 `SELECT ... FOR UPDATE`, `SELECT ... LOCK IN SHARE MODE`, `INSERT`, `UPDATE`, `DELETE` 这些操作。InnoDB 使用 **Next-Key Lock** 来锁定扫描到的索引记录及其间的范围（间隙），防止其他事务在这个范围内插入新的记录，从而避免幻读。Next-Key Lock 是行锁（Record Lock）和间隙锁（Gap Lock）的组合。

值得注意的是，虽然通常认为隔离级别越高、并发性越差，但 InnoDB 存储引擎通过 MVCC 机制优化了 REPEATABLE READ 级别。对于许多常见的只读或读多写少的场景，其性能**与 READ COMMITTED 相比可能没有显著差异**。不过，在写密集型且并发冲突较高的场景下，RR 的间隙锁机制可能会比 RC 带来更多的锁等待。

此外，在某些特定场景下，如需要严格一致性的分布式事务（XA Transactions），InnoDB 可能要求或推荐使用 SERIALIZABLE 隔离级别来确保全局数据的一致性。

《MySQL 技术内幕：InnoDB 存储引擎(第 2 版)》7.7 章这样写到：

> InnoDB 存储引擎提供了对 XA 事务的支持，并通过 XA 事务来支持分布式事务的实现。分布式事务指的是允许多个独立的事务资源（transactional resources）参与到一个全局的事务中。事务资源通常是关系型数据库系统，但也可以是其他类型的资源。全局事务要求在其中的所有参与的事务要么都提交，要么都回滚，这对于事务原有的 ACID 要求又有了提高。另外，在使用分布式事务时，InnoDB 存储引擎的事务隔离级别必须设置为 SERIALIZABLE。

## 实际情况演示

在下面我会使用 2 个命令行 MySQL ，模拟多线程（多事务）对同一份数据的脏读问题。

MySQL 命令行的默认配置中事务都是自动提交的，即执行 SQL 语句后就会马上执行 COMMIT 操作。如果要显式地开启一个事务需要使用命令：`START TRANSACTION`。

我们可以通过下面的命令来设置隔离级别。

```sql
SET [SESSION|GLOBAL] TRANSACTION ISOLATION LEVEL [READ UNCOMMITTED|READ COMMITTED|REPEATABLE READ|SERIALIZABLE]
```

我们再来看一下我们在下面实际操作中使用到的一些并发控制语句:

- `START TRANSACTION` |`BEGIN`：显式地开启一个事务。
- `COMMIT`：提交事务，使得对数据库做的所有修改成为永久性。
- `ROLLBACK`：回滚会结束用户的事务，并撤销正在进行的所有未提交的修改。

### 脏读(读未提交)

![](<https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/2019-31-1%E8%84%8F%E8%AF%BB(%E8%AF%BB%E6%9C%AA%E6%8F%90%E4%BA%A4)%E5%AE%9E%E4%BE%8B.jpg>)

### 避免脏读(读已提交)

![](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/2019-31-2%E8%AF%BB%E5%B7%B2%E6%8F%90%E4%BA%A4%E5%AE%9E%E4%BE%8B.jpg)

### 不可重复读

还是刚才上面的读已提交的图，虽然避免了读未提交，但是却出现了，一个事务还没有结束，就发生了 不可重复读问题。

![](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/2019-32-1%E4%B8%8D%E5%8F%AF%E9%87%8D%E5%A4%8D%E8%AF%BB%E5%AE%9E%E4%BE%8B.jpg)

### 可重复读

![](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/2019-33-2%E5%8F%AF%E9%87%8D%E5%A4%8D%E8%AF%BB.jpg)

### 幻读

#### 演示幻读出现的情况

![](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/phantom_read.png)

SQL 脚本 1 在第一次查询工资为 500 的记录时只有一条，SQL 脚本 2 插入了一条工资为 500 的记录，提交之后；SQL 脚本 1 在同一个事务中再次使用当前读查询发现出现了两条工资为 500 的记录这种就是幻读。

注：这个例子本质上是第一次快照读和第二次当前读的读语义不同。RR 下，MVCC 可以保证快照读不出现幻读，Next-Key Lock 可以约束当前读；但同一事务内混用快照读和当前读时，两次读取看到的结果可能不同。

#### 解决幻读的方法

解决幻读的方式有很多，但是它们的核心思想就是一个事务在操作某张表数据的时候，另外一个事务不允许新增或者删除这张表中的数据了。解决幻读的方式主要有以下几种：

1. 将事务隔离级别调整为 `SERIALIZABLE` 。
2. 在可重复读的事务级别下，给事务操作的这张表添加表锁。
3. 在可重复读的事务级别下，给事务操作的这张表添加 `Next-key Lock（Record Lock+Gap Lock）`。

### 参考

- 《MySQL 技术内幕：InnoDB 存储引擎》
- <https://dev.MySQL.com/doc/refman/5.7/en/>
- [Mysql 锁：灵魂七拷问](https://tech.youzan.com/seven-questions-about-the-lock-of-MySQL/)
- [Innodb 中的事务隔离级别和锁的关系](https://tech.meituan.com/2014/08/20/innodb-lock.html)

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