MySQL 事务隔离级别：深入理解并发控制机制

# 1. 事务基础

### 1.1 事务的概念和特性

事务是数据库中的一组操作，这些操作要么全部成功，要么全部失败。事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）四个特性：

- **原子性（Atomicity）：**事务中的所有操作要么全部执行成功，要么全部回滚。
- **一致性（Consistency）：**事务开始和结束时，数据库都处于一致的状态。
- **隔离性（Isolation）：**一个事务的操作与其他事务的操作是隔离的，不会相互影响。
- **持久性（Durability）：**一旦事务提交，其修改将永久保存，即使系统发生故障。

### 1.2 事务隔离的必要性

事务隔离是为了确保并发环境下数据库数据的正确性和一致性。如果没有事务隔离，多个事务同时操作相同的数据时，可能会出现以下问题：

- **脏读（Dirty Read）：**一个事务读取了另一个未提交事务修改的数据。
- **不可重复读（Non-repeatable Read）：**一个事务多次读取相同的数据，但由于其他事务的修改，导致读取结果不一致。
- **幻读（Phantom Read）：**一个事务多次查询相同条件的数据，但由于其他事务的插入或删除操作，导致查询结果不一致。

# 2. MySQL 事务隔离级别

### 2.1 事务隔离级别的概述

事务隔离级别定义了在并发环境中不同事务之间如何隔离，以保证数据一致性和事务的原子性。MySQL 提供了四种隔离级别，从最宽松的未提交读到最严格的串行化，它们依次提供了不同的并发性和一致性保证。

### 2.2 未提交读（READ UNCOMMITTED）

未提交读是最宽松的隔离级别，它允许一个事务读取另一个事务未提交的数据。这意味着一个事务可以读取另一个事务正在执行但尚未提交的更新。

**优点：**

* 最高并发性，因为事务不受其他事务的更新影响。

**缺点：**

* 可能导致脏读（读取未提交的数据）和不可重复读（在同一事务中两次读取同一数据时得到不同结果）。

### 2.3 已提交读（READ COMMITTED）

已提交读比未提交读更严格，它只允许一个事务读取另一个事务已提交的数据。这意味着一个事务只能读取另一个事务已经成功提交的更新。

**优点：**

* 避免了脏读，但仍然允许不可重复读。
* 比未提交读提供了更高的并发性。

**缺点：**

* 仍然可能发生不可重复读。

### 2.4 可重复读（REPEATABLE READ）

可重复读比已提交读更严格，它保证在一个事务中多次读取同一数据时得到相同的结果。这意味着一个事务在执行期间不会看到其他事务提交的更新。

**优点：**

* 避免了脏读和不可重复读。
* 提供了更高的数据一致性。

**缺点：**

* 比已提交读并发性更低，因为事务需要锁定数据以防止其他事务更新。

### 2.5 串行化（SERIALIZABLE）

串行化是最严格的隔离级别，它保证所有事务都按顺序执行，就像它们是串行执行的一样。这意味着一个事务只能在另一个事务完成并提交后才能执行。

**优点：**

* 提供了最高的并发性，因为事务不会受到其他事务的影响。
* 避免了脏读、不可重复读和幻读（读取不存在的数据）。

**缺点：**

* 最低并发性，因为事务必须等待其他事务完成。

**表格：MySQL 事务隔离级别对比**

| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 | 并发性 |
|---|---|---|---|---|
| 未提交读 | 可能 | 可能 | 可能 | 最高 |
| 已提交读 | 不可能 | 可能 | 可能 | 较高 |
| 可重复读 | 不可能 | 不可能 | 可能 | 较低 |
| 串行化 | 不可能 | 不可能 | 不可能 | 最低 |

**mermaid 流程图：MySQL 事务隔离级别**

graph LR
subgraph 未提交读
    READ UNCOMMITTED
end
subgraph 已提交读
    READ COMMITTED
end
subgraph 可重复读
    REPEATABLE READ
end
subgraph 串行化
    SERIALIZABLE
end
READ UNCOMMITTED -