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事务隔离 —— 为什么你改了我还看不见？

在数据库中，事务（Transaction） 用于保证一组数据库操作要么全部成功，要么全部失败，这是一种原子性的操作机制。在 MySQL 中，事务的支持由存储引擎层实现。但并非所有引擎都支持事务，比如 MySQL 原生的 MyISAM 引擎就不支持事务，而 InnoDB 引擎 则是主流的支持事务的引擎。

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一、事务的四大特性（ACID）

特性	含义
原子性（Atomicity）	事务中包含的所有操作要么全部成功，要么全部失败
一致性（Consistency）	事务执行前后，数据库都处于一致状态
隔离性（Isolation）	并发执行的事务之间彼此隔离，互不影响
持久性（Durability）	事务一旦提交，对数据库的修改就是永久性的，即使系统故障也不会丢失

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二、隔离性与隔离级别

当多个事务并发执行时，若没有隔离，就可能导致以下问题：

• 脏读（Dirty Read）：读取到未提交事务的数据
• 不可重复读（Non-repeatable Read）：同一事务中多次读取同一数据，值却不同
• 幻读（Phantom Read）：同一事务中两次查询返回的记录数不同

为解决这些问题，SQL 标准定义了四种隔离级别：

1. 四大隔离级别说明

隔离级别	描述	会发生的问题
Read Uncommitted（读未提交）	可以读取未提交事务修改的数据	脏读、不可重复读、幻读
Read Committed（读已提交）	只能读取已提交事务修改的数据	不可重复读、幻读
Repeatable Read（可重复读）	同一事务内多次读取结果一致（MySQL 默认）	幻读（依赖间隙锁解决）
Serializable（可串行化）	强制事务串行执行，防止并发	无脏读/不可重复读/幻读，但效率低

注意：隔离级别越高，性能越差。需要根据业务需求做权衡。

2. 示例说明（图示说明略，可自己绘图添加）

假设有两个事务 A 和 B，对某行数据进行读写操作：

• 在 读未提交 下，事务 A 会看到事务 B 的未提交修改
• 在 读已提交 下，A 只能看到 B 已提交的修改
• 在 可重复读 下，A 在整个事务中看到的始终是开始时的数据快照
• 在 串行化 下，B 的写操作会被阻塞，直到 A 完成

3. MySQL 中隔离级别的实现方式

• Read Uncommitted：直接读取最新数据，无视事务
• Read Committed：每次 SQL 执行前创建一个视图（Read View）
• Repeatable Read：在事务开始时创建视图，期间一直使用同一个视图
• Serializable：加锁控制并发，防止冲突

在 MySQL 中，默认隔离级别为 Repeatable Read，但 Oracle 默认是 Read Committed。

查询当前隔离级别

SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';

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三、事务隔离的实现机制（MVCC）

以“可重复读”为例，MySQL 使用 多版本并发控制（MVCC） 来实现事务隔离。

1. 回滚日志机制

• 每条记录在更新时都会生成一条回滚日志（undo log）
• 当前值可以通过逐步回滚恢复到历史版本
• 不同事务通过自己的视图（Read View）看到的版本可能不同

例如，某值从 1 → 2 → 3 → 4，回滚日志如下：

当前值	回滚日志
4	3、2、1

视图 A 启动于值为 1 时，则通过回滚可看到 1；视图 B 则可能看到 2。

2. MVCC 的优点

• 允许读取操作不加锁，提升并发性能
• 实现隔离级别无需加重锁负担

3. 回滚日志的回收问题

• 回滚日志会在无事务再引用时被清除
• 长事务 会阻止日志清理，导致存储膨胀

实例：某系统数据仅 20GB，但 undo 日志达 200GB，最终只能重建数据库解决。

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四、事务的启动方式及建议

1. 显式启动事务

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

2. 隐式启动方式：autocommit=0

SET autocommit = 0;

• 此模式下，即使执行一个简单的 SELECT，也会自动开启事务
• 若未手动 COMMIT 或 ROLLBACK，事务将一直占用资源，形成 隐性长事务

建议

• 使用 SET autocommit=1（默认），通过显式语句控制事务
• 使用 COMMIT WORK AND CHAIN 可在提交后立即开启下一个事务

-- 查看运行超过60秒的事务
SELECT * 
FROM information_schema.innodb_trx 
WHERE TIME_TO_SEC(TIMEDIFF(NOW(), trx_started)) > 60;

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五、总结

• 事务隔离是数据库并发控制的核心机制
• 在 MySQL 中，推荐使用默认的 Repeatable Read + MVCC 实现事务隔离
• 尽量避免隐式长事务，主动控制事务生命周期
• 根据实际业务权衡性能与隔离性的需求