事務隔離 —— 為什么你改了我還看不見？

在數據庫中，事務（Transaction） 用于保證一組數據庫操作要么全部成功，要么全部失敗，這是一種原子性的操作機制。在 MySQL 中，事務的支持由存儲引擎層實現。但并非所有引擎都支持事務，比如 MySQL 原生的 MyISAM 引擎就不支持事務，而 InnoDB 引擎 則是主流的支持事務的引擎。

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一、事務的四大特性（ACID）

特性	含義
原子性（Atomicity）	事務中包含的所有操作要么全部成功，要么全部失敗
一致性（Consistency）	事務執行前后，數據庫都處于一致狀態
隔離性（Isolation）	并發執行的事務之間彼此隔離，互不影響
持久性（Durability）	事務一旦提交，對數據庫的修改就是永久性的，即使系統故障也不會丟失

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二、隔離性與隔離級別

當多個事務并發執行時，若沒有隔離，就可能導致以下問題：

• 臟讀（Dirty Read）：讀取到未提交事務的數據
• 不可重復讀（Non-repeatable Read）：同一事務中多次讀取同一數據，值卻不同
• 幻讀（Phantom Read）：同一事務中兩次查詢返回的記錄數不同

為解決這些問題，SQL 標準定義了四種隔離級別：

1. 四大隔離級別說明

隔離級別	描述	會發生的問題
Read Uncommitted（讀未提交）	可以讀取未提交事務修改的數據	臟讀、不可重復讀、幻讀
Read Committed（讀已提交）	只能讀取已提交事務修改的數據	不可重復讀、幻讀
Repeatable Read（可重復讀）	同一事務內多次讀取結果一致（MySQL 默認）	幻讀（依賴間隙鎖解決）
Serializable（可串行化）	強制事務串行執行，防止并發	無臟讀/不可重復讀/幻讀，但效率低

注意：隔離級別越高，性能越差。需要根據業務需求做權衡。

2. 示例說明（圖示說明略，可自己繪圖添加）

假設有兩個事務 A 和 B，對某行數據進行讀寫操作：

• 在 讀未提交 下，事務 A 會看到事務 B 的未提交修改
• 在 讀已提交 下，A 只能看到 B 已提交的修改
• 在 可重復讀 下，A 在整個事務中看到的始終是開始時的數據快照
• 在 串行化 下，B 的寫操作會被阻塞，直到 A 完成

3. MySQL 中隔離級別的實現方式

• Read Uncommitted：直接讀取最新數據，無視事務
• Read Committed：每次 SQL 執行前創建一個視圖（Read View）
• Repeatable Read：在事務開始時創建視圖，期間一直使用同一個視圖
• Serializable：加鎖控制并發，防止沖突

在 MySQL 中，默認隔離級別為 Repeatable Read，但 Oracle 默認是 Read Committed。

查詢當前隔離級別

SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';

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三、事務隔離的實現機制（MVCC）

以“可重復讀”為例，MySQL 使用 多版本并發控制（MVCC） 來實現事務隔離。

1. 回滾日志機制

• 每條記錄在更新時都會生成一條回滾日志（undo log）
• 當前值可以通過逐步回滾恢復到歷史版本
• 不同事務通過自己的視圖（Read View）看到的版本可能不同

例如，某值從 1 → 2 → 3 → 4，回滾日志如下：

當前值	回滾日志
4	3、2、1

視圖 A 啟動于值為 1 時，則通過回滾可看到 1；視圖 B 則可能看到 2。

2. MVCC 的優點

• 允許讀取操作不加鎖，提升并發性能
• 實現隔離級別無需加重鎖負擔

3. 回滾日志的回收問題

• 回滾日志會在無事務再引用時被清除
• 長事務 會阻止日志清理，導致存儲膨脹

實例：某系統數據僅 20GB，但 undo 日志達 200GB，最終只能重建數據庫解決。

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四、事務的啟動方式及建議

1. 顯式啟動事務

BEGIN;
-- 或
START TRANSACTION;
-- 提交或回滾
COMMIT;
ROLLBACK;

2. 隱式啟動方式：autocommit=0

SET autocommit = 0;

• 此模式下，即使執行一個簡單的 SELECT，也會自動開啟事務
• 若未手動 COMMIT 或 ROLLBACK，事務將一直占用資源，形成 隱性長事務

建議

• 使用 SET autocommit=1（默認），通過顯式語句控制事務
• 使用 COMMIT WORK AND CHAIN 可在提交后立即開啟下一個事務

-- 查看運行超過60秒的事務
SELECT * 
FROM information_schema.innodb_trx 
WHERE TIME_TO_SEC(TIMEDIFF(NOW(), trx_started)) > 60;

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五、總結

• 事務隔離是數據庫并發控制的核心機制
• 在 MySQL 中，推薦使用默認的 Repeatable Read + MVCC 實現事務隔離
• 盡量避免隱式長事務，主動控制事務生命周期
• 根據實際業務權衡性能與隔離性的需求