在MySQL中，事務（Transaction）是一個執行單元，它要么完全執行，要么完全回滾，以保證數據的完整性和一致性。事務的隔離性（Isolation）是ACID特性之一，它控制了多個事務同時執行時，數據的可見性。MySQL 提供了四種事務隔離級別，每種級別都會影響事務之間的相互影響程度。

一、事務并發問題

在多個事務同時操作同一份數據時，可能會出現以下幾種并發問題：

1. 臟讀（Dirty Read）：一個事務讀取了另一個未提交事務修改的數據，如果后者回滾，則前者讀取到的數據是無效的。
2. 不可重復讀（Non-repeatable Read）：同一個事務中，執行兩次相同的查詢，由于另一個事務的提交，查詢結果不同。
3. 幻讀（Phantom Read）：一個事務在兩次查詢之間，另一事務插入或刪除了數據，導致前后查詢的記錄數不一致。

為了避免這些問題，SQL 標準定義了四種事務隔離級別，MySQL 也支持這四種級別。

二、MySQL 事務隔離級別

MySQL 通過 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL 語句來設置事務隔離級別：

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL <級別>;
SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL <級別>;

其中 <級別> 可以是 READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ 或 SERIALIZABLE。

1. READ UNCOMMITTED（讀未提交）

• 特點：

  • 事務可以讀取其他未提交事務的數據。
  • 可能發生“臟讀”問題。
  • 性能較好，因為不會使用鎖限制讀取。

• 示例：

  • 事務A修改了一條記錄但尚未提交。
  • 事務B在事務A提交之前讀取了修改后的數據。
  • 如果事務A回滾，那么事務B讀取到的數據就是“臟數據”。

• 適用場景：

  • 允許讀取未提交的數據，適用于不太關心數據一致性的應用，如日志記錄、監控數據等。

2. READ COMMITTED（讀已提交）

• 特點：

  • 只能讀取已經提交的數據，避免了“臟讀”。
  • 可能發生“不可重復讀”問題。
  • MySQL InnoDB 通過 MVCC（多版本并發控制）來實現此隔離級別。

• 示例：

  • 事務A讀取一條記錄。
  • 事務B修改該記錄并提交。
  • 事務A再次讀取該記錄，發現數據發生了變化（不可重復讀）。

• 適用場景：

  • 適用于大多數 OLTP（在線事務處理）系統，如銀行轉賬、訂單管理系統，保證讀取的數據是已提交的但允許數據更新。

3. REPEATABLE READ（可重復讀）（MySQL 默認級別）

• 特點：

  • 事務內多次讀取同一條數據時，數據保持一致（即使其他事務修改并提交了數據）。
  • 通過 MVCC 實現可重復讀。
  • 避免了“臟讀”和“不可重復讀”。
  • 但仍然可能發生“幻讀”問題。

• 示例：

  • 事務A第一次讀取某條數據。
  • 事務B修改該數據并提交。
  • 事務A再次讀取該數據，發現數據未改變（因為事務A讀取的是事務開始時的快照）。

• 如何解決幻讀？

  • MySQL InnoDB 通過 間隙鎖（Next-Key Locking） 機制來解決幻讀問題，即鎖住范圍，使得其他事務無法插入新的數據，從而防止幻讀。

• 適用場景：

  • 適用于高并發場景，尤其是金融行業，如銀行賬戶查詢和訂單管理系統。

4. SERIALIZABLE（可串行化）

• 特點：

  • 最高級別的隔離，完全避免臟讀、不可重復讀和幻讀。
  • 事務必須依次執行，不能并行，通常會使用 表鎖 或 行鎖。
  • 并發性能極差，適用于對數據一致性要求極高的場景。

• 示例：

  • 事務A讀取某一條數據，同時事務B必須等事務A完成后才能讀取或修改該數據。

• 適用場景：

  • 適用于需要嚴格數據一致性的場景，如財務結算、票務系統等。

三、MySQL 默認事務隔離級別

MySQL InnoDB 存儲引擎的默認事務隔離級別是 REPEATABLE READ（可重復讀），這與 SQL 標準的默認級別（READ COMMITTED）不同。MySQL 通過 MVCC（多版本并發控制）和 間隙鎖 解決了幻讀問題，因此 REPEATABLE READ 在 MySQL 中比 SQL 標準更強。

如果想修改默認的事務隔離級別，可以在 my.cnf（MySQL 配置文件）中修改：

[mysqld]
transaction-isolation = REPEATABLE-READ

或在運行時更改：

SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

四、不同隔離級別對并發問題的影響

隔離級別	臟讀（Dirty Read）	不可重復讀（Non-repeatable Read）	幻讀（Phantom Read）
READ UNCOMMITTED	可能發生 ?	可能發生 ?	可能發生 ?
READ COMMITTED	不會發生 ?	可能發生 ?	可能發生 ?
REPEATABLE READ	不會發生 ?	不會發生 ?	可能發生 ?（MySQL 中不會）
SERIALIZABLE	不會發生 ?	不會發生 ?	不會發生 ?

五、如何選擇合適的隔離級別？

• READ UNCOMMITTED：適用于對數據一致性要求不高的場景，如日志分析、緩存數據等。
• READ COMMITTED：適用于大多數業務場景，如電商系統、用戶管理系統等，避免臟讀，提高并發性能。
• REPEATABLE READ（MySQL 默認）：適用于金融系統、庫存管理，保證事務內數據的一致性，防止不可重復讀。
• SERIALIZABLE：適用于對數據一致性要求極高的場景，如銀行結算、核心財務系統，但性能損耗較大。

總結

• READ UNCOMMITTED：可能發生臟讀、不可重復讀、幻讀，性能最高但安全性最低。
• READ COMMITTED：防止臟讀，但可能發生不可重復讀和幻讀。
• REPEATABLE READ（MySQL 默認）：防止臟讀和不可重復讀，MySQL 還能避免幻讀，適用于大多數高并發業務。
• SERIALIZABLE：所有并發問題都能避免，但性能最差。

MySQL 默認采用 REPEATABLE READ，主要是因為 MySQL 通過 MVCC 解決了大部分的并發問題，既能保持較高的事務隔離級別，又不會影響太多的性能。

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MySQL中的事務隔離級別有四種，分別為：

1. 讀未提交（Read Uncommitted）：

   • 該級別允許事務讀取其他事務尚未提交的數據（臟讀）。這意味著一個事務可以讀取到另一個事務中間狀態的數據，可能會導致數據不一致。

2. 讀已提交（Read Committed）：

   • 該級別保證事務只能讀取到已提交的數據，防止臟讀。即使如此，仍然允許發生“不可重復讀”（在同一事務中兩次讀取同一數據，值可能不同，因為另一個事務已經修改了數據并提交）。

3. 可重復讀（Repeatable Read）：

   • 該級別保證在一個事務中多次讀取同一數據時，結果始終一致，避免了“不可重復讀”。但是，仍然可能會出現“幻讀”（即事務讀取的結果集發生了變化，因為另一個事務插入了新的記錄）。

4. 串行化（Serializable）：

   • 這是最高的隔離級別，強制事務串行執行，即事務排隊執行，一個事務在完成之前，其他事務無法訪問相同的數據。這可以完全避免臟讀、不可重復讀和幻讀，但性能會較低。