保姆級教程，終于搞懂臟讀、幻讀和不可重復讀了！
作者 | 王磊
來源 | Java中文社群(ID：javacn666)
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我的文章合集：https://gitee.com/mydb/interview
在 MySQL 中事務的隔離級別有以下 4 種：
- 讀未提交(READ UNCOMMITTED)
- 讀已提交(READ COMMITTED)
- 可重復讀(REPEATABLE READ)
- 序列化(SERIALIZABLE)
MySQL 默認的事務隔離級別是可重復讀(REPEATABLE READ)，這 4 種隔離級別的說明如下。
1.READ UNCOMMITTED
讀未提交，也叫未提交讀，該隔離級別的事務可以看到其他事務中未提交的數據。該隔離級別因為可以讀取到其他事務中未提交的數據，而未提交的數據可能會發生回滾，因此我們把該級別讀取到的數據稱之為臟數據，把這個問題稱之為臟讀。
2.READ COMMITTED
讀已提交，也叫提交讀，該隔離級別的事務能讀取到已經提交事務的數據，因此它不會有臟讀問題。但由于在事務的執行中可以讀取到其他事務提交的結果，所以在不同時間的相同 SQL 查詢中，可能會得到不同的結果，這種現象叫做不可重復讀。
3.REPEATABLE READ
可重復讀，是 MySQL 的默認事務隔離級別，它能確保同一事務多次查詢的結果一致。但也會有新的問題，比如此級別的事務正在執行時，另一個事務成功的插入了某條數據，但因為它每次查詢的結果都是一樣的，所以會導致查詢不到這條數據，自己重復插入時又失敗(因為唯一約束的原因)。明明在事務中查詢不到這條信息，但自己就是插入不進去，這就叫幻讀 (Phantom Read)。
4.SERIALIZABLE
序列化，事務最高隔離級別，它會強制事務排序，使之不會發生沖突，從而解決了臟讀、不可重復讀和幻讀問題，但因為執行效率低，所以真正使用的場景并不多。
簡單總結一下，MySQL 的 4 種事務隔離級別對應臟讀、不可重復讀和幻讀的關系如下：
只看以上概念會比較抽象，接下來，咱們一步步通過執行的結果來理解這幾種隔離級別的區別。
前置知識
1.事務相關的常用命令
- # 查看 MySQL 版本
- select version();
- # 開啟事務
- start transaction;
- # 提交事務
- commit;
- # 回滾事務
- rollback;
2.MySQL 8 之前查詢事務的隔離級別
查看全局 MySQL 事務隔離級別和當前會話的事務隔離級別的 SQL 如下：
- select @@global.tx_isolation,@@tx_isolation;
以上 SQL 執行結果如下圖所示：
3.MySQL 8 之后查詢事務的隔離級別
- select @@global.transaction_isolation,@@transaction_isolation;
4.查看連接的客戶端詳情
每個 MySQL 命令行窗口就是一個 MySQL 客戶端，每個客戶端都可以單獨設置(不同的)事務隔離級別，這也是演示 MySQL 并發事務的基礎。以下是查詢客戶端連接的 SQL 命令：
- show processlist;
以上 SQL 執行結果如下：
5.查詢連接客戶端的數量
可以使用以下 SQL 命令，查詢連當前接 MySQL 服務器的客戶端數量：
- show status like 'Threads%';
以上 SQL 執行結果如下：
6.設置客戶端的事務隔離級別
通過以下 SQL 可以設置當前客戶端的事務隔離級別：
- set session transaction isolation level 事務隔離級別;
事務隔離級別的值有 4 個：READ UNCOMMITTED、READ COMMITTED、REPEATABLE READ、SERIALIZABLE。
7.新建數據庫和測試數據
創建測試數據庫和表信息，執行 SQL 如下：
- -- 創建數據庫
- drop database if exists testdb;
- create database testdb;
- use testdb;
- -- 創建表
- create table userinfo(
- id int primary key auto_increment,
- name varchar(250) not null,
- balance decimal(10,2) not null default 0
- );
- -- 插入測試數據
- insert into userinfo(id,name,balance) values(1,'Java',100),(2,'MySQL',200);
創建的表結構和數據如下：
8.名稱約定
接下來會使用兩個窗口(兩個客戶端)來演示事務不同隔離級別中臟讀、不可重復讀和幻讀的問題。其中左邊的黑底綠字的客戶端下文將使用“窗口 1”來指代，而右邊的藍底白字的客戶端下文將用“窗口 2”來指代，如下圖所示：
臟讀
一個事務讀到另外一個事務還沒有提交的數據，稱之為臟讀。臟讀演示的執行流程如下：
臟讀演示步驟1
設置窗口 2 的事務隔離級別為讀未提交，設置命令如下：
- set session transaction isolation level read uncommitted;
PS：事務隔離級別讀未提交存在臟讀的問題。
然后使用命令來檢查當前連接窗口的事務隔離界別，如下圖所示：
開啟事務并查詢用戶列表信息，如下圖所示：
臟讀演示步驟2
在窗口 1 中開啟一個事務，并給 Java 賬戶加 50 元，但不提交事務，執行的 SQL 如下：
臟讀演示步驟3
在窗口 2 中再次查詢用戶列表，執行結果如下：
從上述結果可以看出，在窗口 2 中讀取到了窗口 1 中事務未提交的數據，這就是臟讀。
不可重復讀
不可重復讀是指一個事務先后執行同一條 SQL，但兩次讀取到的數據不同，就是不可重復讀。不可重復讀演示的執行流程如下：
窗口 2 同一個事務中的兩次查詢，得到了不同的結果這就是不可重復讀，具體執行步驟如下。
不可重復讀演示步驟1
設置窗口 2 的事務隔離級別為讀已提交，設置命令如下：
- set session transaction isolation level read committed;
PS：讀已提交可以解決臟讀的問題，但存在不可重復讀的問題。
使用命令來檢查當前連接窗口的事務隔離界別，如下圖所示：
在窗口 2 中開啟事務，并查詢用戶表，執行結果如下：
此時查詢的列表中，Java 用戶的余額為 100 元。
不可重復讀演示步驟2
在窗口 1 中開啟事務，并給 Java 用戶添加 20 元，但不提交事務，再觀察窗口 2 中有沒有臟讀的問題，具體執行結果如下圖所示：
從上述結果可以看出，當把窗口的事務隔離級別設置為讀已提交，已經不存在臟讀問題了。接下來在窗口 1 中提交事務，執行結果如下圖所示：
不可重復讀演示步驟3
切換到窗口 2 中再次查詢用戶列表，執行結果如下：
從上述結果可以看出，此時 Java 用戶的余額已經變成 120 元了。在同一個事務中，先后查詢的兩次結果不一致就是不可重復讀。
不可重復讀和臟讀的區別
臟讀可以讀到其他事務中未提交的數據，而不可重復讀是讀取到了其他事務已經提交的數據，但前后兩次讀取的結果不同。
幻讀
幻讀名如其文，它就像發生了某種幻覺一樣，在一個事務中明明沒有查到主鍵為 X 的數據，但主鍵為 X 的數據就是插入不進去，就像某種幻覺一樣。幻讀演示的執行流程如下：
具體執行結果如下步驟所示。
幻讀演示步驟1
設置窗口 2 為可重復讀，可重復有幻讀的問題，查詢編號為 3 的用戶，具體執行 SQL 如下：
- set session transaction isolation level repeatable read;
- start transaction;
- select * from userinfo where id=3;
以上 SQL 執行結果如下圖所示：
從上述結果可以看出，查詢的結果中 id=3 的數據為空。
幻讀演示步驟2
開啟窗口 1 的事務，插入用戶編號為 3 的數據，然后成功提交事務，執行 SQL 如下：
- start transaction;
- insert into userinfo(id,name,balance) values(3,'Spring',100);
- commit;
以上 SQL 執行結果如下圖所示：
幻讀演示步驟3
在窗口 2 中插入用戶編號為 3 的數據，執行 SQL 如下：
- insert into userinfo(id,name,balance) values(3,'Spring',100);
以上 SQL 執行結果如下圖所示：
添加用戶數據失敗，提示表中已經存在了編號為 3 的數據，且此字段為主鍵，不能添加多個。
幻讀演示步驟4
在窗口 2 中，重新執行查詢：
- select * from userinfo where id=3;
以上 SQL 執行結果如下圖所示：
在此事務中查詢明明沒有編號為 3 的用戶，但插入的時候卻卻提示已經存在了，這就是幻讀。
不可重復讀和幻讀的區別
二者描述的則重點不同，不可重復讀描述的側重點是修改操作，而幻讀描述的側重點是添加和刪除操作。
總結
本文演示了 MySQL 的 4 種事務隔離級別：讀未提交(有臟讀問題)、讀已提交(有不可重復讀的問題)、可重復讀(有幻讀的問題)和序列化，其中可重復讀是 MySQL 默認的事務隔離級別。臟讀是讀到了其他事務未提交的數據，而不可重復讀是讀到了其他事務已經提交的數據，但前后查詢的結果不同，而幻讀則是明明查詢不到，但就是插入不了。
