MySQL InnoDB事务隔离级别脏读、可重复读、幻读
希望通过本文，可以加深读者对ySQL InnoDB的四个事务隔离级别，以及脏读、不重复读、幻读的理解。
有四级，默认是“可重复读”（REPEATABLE READ）。
· 未提交读（READUNCOMMITTED）。另一个事务修改了数据，但尚未提交，而本事务中的SELECT会读到这些未被提交的数据（脏读）。
· 提交读（READCOMMITTED）。本事务读取到的是最新的数据（其他事务提交后的）。问题是，在同一个事务里，前后两次相同的SELECT会读到不同的结果（不重复读）。
· 可重复读（REPEATABLEREAD）。在同一个事务里，SELECT的结果是事务开始时时间点的状态，因此，同样的SELECT操作读到的结果会是一致的。但是，会有幻读现象（稍后解释）。
· 串行化（SERIALIZABLE）。读操作会隐式获取共享锁，可以保证不同事务间的互斥。
四个级别逐渐增强，每个级别解决一个问题。
· 脏读，最容易理解。另一个事务修改了数据，但尚未提交，而本事务中的SELECT会读到这些未被提交的数据。
· 不重复读。解决了脏读后，会遇到，同一个事务执行过程中，另外一个事务提交了新数据，因此本事务先后两次读到的数据结果会不一致。
· 幻读。解决了不重复读，保证了同一个事务里，查询的结果都是事务开始时的状态（一致性）。但是，如果另一个事务同时提交了新数据，本事务再更新时，就会“惊奇的”发现了这些新数据，貌似之前读到的数据是“鬼影”一样的幻觉。
MySQL InnoDB事务隔离级别可设置为global和session级别。
事务隔离级别查看
查看当前session的事务隔离级别：
mysql> show variables like '%tx_isolation%';+---------------+--------------+| Variable_name | Value |+---------------+--------------+| tx_isolation | SERIALIZABLE |+---------------+--------------+
查看全局的事务隔离级别。
mysql> show global variables like '%tx_isolation%';+---------------+-----------------+| Variable_name | Value |+---------------+-----------------+| tx_isolation | REPEATABLE-READ |+---------------+-----------------+1 row in set (0.00 sec)
设置事务隔离级别：
设置global事务隔离级别：
set global isolation level read committed;
注意一点的设置global并不会对当前session生效。
设置session事务隔离级别sql脚本：
set session transaction isolation level read uncommitted; set session transaction isolation level read committed; set session transaction isolation level REPEATABLE READ; set session transaction isolation level SERIALIZABLE;
上面的文字，读起来并不是那么容易让人理解，以下用几个实验对InnoDB的四个事务隔离级别做详细的解释，希望通过实验来加深大家对InnoDB的事务隔离级别理解。
CREATE TABLE `t` ( `a` INT (11) NOT NULL PRIMARY KEY) ENGINE = INNODB DEFAULT CHARSET = UTF8;INSERT INTO t (a) VALUES (1),(2),(3);
实验一：解释脏读、可重复读问题
| 更新事务 | 事务A READ-UNCOMMITTED | 事务B READ-COMMITTED, | 事务C-1 REPEATABLE-READ | 事务C-2 REPEATABLE-READ | 事务D SERIALIZABLE |
| set autocommit =0; | | | | | |
| start transaction ; | | | | start transaction; | |
| insert into t(a)values(4); | | | | | |
| | select * from t; 1,2,3,4(脏读：读取到了未提交的事务中的数据) | select * from t; 1,2,3（解决脏读） | select * from t; 1,2,3 | select * from t; 1,2,3 | select * from t; 1,2,3 |
| | | | | | |
| | | | | | |
| commit; | | | | | |
| | select * from t: 1,2,3,4 | select * from t: 1,2,3,4 | select * from t: 1,2,3,4 (与上面的不在一个事务中，所以读到为事务提交后最新的，所以可读到4) | select * from t: 1,2,3（重复读：由于与上面的在一个事务中，所以只读到事务开始事务的数据，也就是重复读） | select * from t: 1,2,3,4 |
| | | | | commit（提交事务，下面的就是一个新的事务，所以可以读到事务提交以后的最新数据） | |
| | | | | select * from t: 1,2,3,4 | |
| READ-UNCOMMITTED 会产生脏读，基本很少适用于实际场景，所以基本不使用。 |
实验二：测试READ-COMMITTED与REPEATABLE-READ
| 事务A | 事务B READ-COMMITTED | 事务C REPEATABLE-READ |
| set autocommit =0; | | |
| start transaction ; | start transaction; | start transaction; |
| insert into t(a)values(4); | | |
| | select * from t; 1,2,3 | select * from t; 1,2,3 |
| | | |
| | | |
| commit; | | |
| | select * from t: 1,2,3,4 | select * from t: 1,2,3（重复读：由于与上面的在一个事务中，所以只读到事务开始事务的数据，也就是重复读） |
| | | commit（提交事务，下面的就是一个新的事务，所以可以读到事务提交以后的最新数据） |
| | | select * from t: 1,2,3,4 |
| REPEATABLE-READ可以确保一个事务中读取的数据是可重复的，也就是相同的读取（第一次读取以后，即使其他事务已经提交新的数据，同一个事务中再次select也并不会被读取）。 READ-COMMITTED只是确保读取最新事务已经提交的数据。 |
当然数据的可见性都是对不同事务来说的，同一个事务，都是可以读到此事务中最新数据的。
start transaction;insert into t(a) values (4);select * from t;1,2,3,4;insert into t(a) values (5);select * from t;1,2,3,4,5;
实验三：测试SERIALIZABLE事务对其他的影响
| 事务A SERIALIZABLE | 事务B READ-UNCOMMITTED | 事务C READ-COMMITTED, | 事务D REPEATABLE-READ | 事务E SERIALIZABLE |
| set autocommit =0; | | | | |
| start transaction ; | | | start transaction; | |
| select a from t union all select sleep(1000) from dual; | | | | |
| | insert into t(a)values(5); | insert into t(a)values(5); | insert into t(a)values(5); | insert into t(a)values(5); |
| | ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction | ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction | ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction | ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction |
| | SERIALIZABLE 串行化执行，导致所有其他事务不得不等待事务A结束才行可以执行，这里特意使用了sleep函数，直接导致事务B,C,D,E等待事务A持有释放的锁。由于我sleep了1000秒，而innodb_lock_wait_timeout为120s。所以120s到了就报错HY000错误。 |
| SERIALIZABLE是相当严格的串行化执行模式，不管是读还是写，都会影响其他读取相同的表的事务。是严格的表级读写排他锁。也就失去了innodb引擎的优点。实际应用很少。 |
实验四：幻读
一些文章写到InnoDB的可重复读避免了“幻读”（phantom read），这个说法并不准确。
做个试验：(以下所有试验要注意存储引擎和隔离级别)
mysql>show create table t_bitfly\G;CREATE TABLE `t_bitfly` (`id` bigint(20) NOT NULL default '0',`value` varchar(32) default NULL,PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=gbkmysql>select @@global.tx_isolation, @@tx_isolation;+-----------------------+-----------------+| @@global.tx_isolation | @@tx_isolation |+-----------------------+-----------------+| REPEATABLE-READ | REPEATABLE-READ |+-----------------------+-----------------+
试验4-1：
SessionA Session B START TRANSACTION; START TRANSACTION; SELECT * FROM t_bitfly; empty set INSERT INTO t_bitfly VALUES (1, 'a'); SELECT * FROM t_bitfly; empty set COMMIT; SELECT * FROM t_bitfly; empty set INSERT INTO t_bitfly VALUES (1, 'a'); ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 1
v (shit,
刚刚明明告诉我没有这条记录的 )
如此就出现了幻读，以为表里没有数据，其实数据已经存在了，傻乎乎的提交后，才发现数据冲突了。
试验4-2：
SessionA Session B START TRANSACTION; START TRANSACTION; SELECT * FROM t_bitfly; +------+-------+ | id | value | +------+-------+ | 1 |a | +------+-------+ INSERT INTO t_bitfly VALUES (2, 'b'); SELECT * FROM t_bitfly; +------+-------+ | id | value | +------+-------+ | 1 |a | +------+-------+ COMMIT; SELECT * FROM t_bitfly; +------+-------+ | id | value | +------+-------+ | 1 |a | +------+-------+ UPDATE t_bitfly SET value='z'; Rows matched: 2 Changed:2 Warnings: 0 (怎么多出来一行) SELECT * FROM t_bitfly; +------+-------+ | id | value | +------+-------+ | 1 |z | | 2 |z | +------+-------+
本事务中第一次读取出一行，做了一次更新后，另一个事务里提交的数据就出现了。也可以看做是一种幻读。
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那么，InnoDB指出的可以避免幻读是怎么回事呢？
By default, InnoDB operatesin REPEATABLE READ transaction isolation level and with the innodb_locks_unsafe_for_binlogsystem variable disabled. In this case, InnoDB uses next-key locks for searchesand index scans, which prevents phantom rows (see Section 13.6.8.5, “Avoidingthe Phantom Problem Using Next-Key Locking”).
准备的理解是，当隔离级别是可重复读，且禁用innodb_locks_unsafe_for_binlog的情况下，在搜索和扫描index的时候使用的next-keylocks可以避免幻读。
关键点在于，是InnoDB默认对一个普通的查询也会加next-key locks，还是说需要应用自己来加锁呢？如果单看这一句，可能会以为InnoDB对普通的查询也加了锁，如果是，那和序列化（SERIALIZABLE）的区别又在哪里呢？
MySQL manual里还有一段：
13.2.8.5. Avoiding the PhantomProblem Using Next-Key Locking ()
Toprevent phantoms, InnoDB usesan algorithm called next-key locking that combinesindex-row locking with gap locking.
Youcan use next-key locking to implement a uniqueness check in your application:If you read your data in share mode and do not see a duplicate for a row youare going to insert, then you can safely insert your row and know that thenext-key lock set on the successor of your row during the read prevents anyonemeanwhile inserting a duplicate for your row. Thus, the next-key lockingenables you to “lock” the nonexistence of something in your table.
我的理解是说，InnoDB提供了next-key locks，但需要应用程序自己去加锁。manual里提供一个例子：
SELECT * FROM child WHERE id> 100 FOR UPDATE;
这样，InnoDB会给id大于100的行（假如child表里有一行id为102），以及100-102，102+的gap都加上锁。
可以使用showinnodb status来查看是否给表加上了锁。
再看一个实验，要注意，表t_bitfly里的id为主键字段。
实验4-3：
Session A Session B START TRANSACTION; START TRANSACTION; SELECT * FROM t_bitfly WHERE id<=1 FOR UPDATE; +------+-------+ | id | value | +------+-------+ | 1 | a | +------+-------+ INSERT INTO t_bitfly VALUES (2, 'b'); Query OK, 1 row affected SELECT * FROM t_bitfly; +------+-------+ | id | value | +------+-------+ | 1 | a | +------+-------+ INSERT INTO t_bitfly VALUES (0, '0'); (waiting for lock ... then timeout) ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction SELECT * FROM t_bitfly; +------+-------+ | id | value | +------+-------+ | 1 | a | +------+-------+ COMMIT; SELECT * FROM t_bitfly; +------+-------+ | id | value | +------+-------+ | 1 | a | +------+-------+
可以看到，用id<=1加的锁，只锁住了id<=1的范围，可以成功添加id为2的记录，添加id为0的记录时就会等待锁的释放。
MySQL manual里对可重复读里的锁的详细解释：
Forlocking reads ( with FORUPDATE or LOCK IN SHARE MODE),, and statements, lockingdepends on whether the statement uses a unique index with a unique searchcondition, or a range-type search condition. For a unique index with a uniquesearch condition, InnoDB locksonly the index record found, not the gap before it. For other searchconditions, InnoDB locksthe index range scanned, using gap locks or next-key (gap plus index-record)locks to block insertions by other sessions into the gaps covered by the range.
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一致性读和提交读，先看实验，
实验4-4：
SessionA Session B START TRANSACTION; START TRANSACTION; SELECT * FROM t_bitfly; +----+-------+ | id | value | +----+-------+ | 1 |a | +----+-------+ INSERT INTO t_bitfly VALUES (2, 'b'); COMMIT; SELECT * FROM t_bitfly; +----+-------+ | id | value | +----+-------+ | 1 |a | +----+-------+ SELECT * FROM t_bitfly LOCK IN SHARE MODE; +----+-------+ | id | value | +----+-------+ | 1 |a | | 2 |b | +----+-------+ SELECT * FROM t_bitfly FOR UPDATE; +----+-------+ | id | value | +----+-------+ | 1 |a | | 2 |b | +----+-------+ SELECT * FROM t_bitfly; +----+-------+ | id | value | +----+-------+ | 1 |a | +----+-------+
如果使用普通的读，会得到一致性的结果，如果使用了加锁的读，就会读到“最新的”“提交”读的结果。
本身，可重复读和提交读是矛盾的。在同一个事务里，如果保证了可重复读，就会看不到其他事务的提交，违背了提交读；如果保证了提交读，就会导致前后两次读到的结果不一致，违背了可重复读。
可以这么讲，InnoDB提供了这样的机制，在默认的可重复读的隔离级别里，可以使用加锁读去查询最新的数据。
Ifyou want to see the “freshest” state of the database, you should use either theREAD COMMITTED isolation level or a locking read:
SELECT * FROM t_bitfly LOCK IN SHARE MODE;
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结论：MySQLInnoDB的可重复读并不保证避免幻读，需要应用使用加锁读来保证。而这个加锁度使用到的机制就是next-keylocks。
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文章幻读部分直接转载了bitfly的文章： http://blog.bitfly.cn/post/mysql-innodb-phantom-read/
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2014-09-02 17:29:17