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MySQL 9.0 参考手册
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17.7.2.1 事务隔离级别

事务隔离是数据库处理的基础之一。隔离是 ACID 首字母缩略词中的 I,隔离级别是微调性能与可靠性、一致性和结果可重复性之间平衡的设置,当多个事务同时进行更改和执行查询时,这一点非常重要。

InnoDB 提供了 SQL:1992 标准描述的所有四种事务隔离级别:READ UNCOMMITTEDREAD COMMITTEDREPEATABLE READSERIALIZABLEInnoDB 的默认隔离级别为 REPEATABLE READ

用户可以使用 SET TRANSACTION 语句更改单个会话的隔离级别或更改所有后续连接的隔离级别。要设置服务器对所有连接的默认隔离级别,请在命令行或选项文件中使用 --transaction-isolation 选项。有关隔离级别和级别设置语法的详细信息,请参见 第 15.3.7 节,“SET TRANSACTION 语句”

InnoDB 使用不同的 锁定 策略支持此处描述的每个事务隔离级别。您可以使用默认的 REPEATABLE READ 级别强制执行高度一致性,适用于关键数据的操作,这些操作需要 ACID 符合性。或者,您可以在诸如批量报告之类的场景中放松一致性规则,在这些场景中,精确一致性和可重复结果不如最小化锁定开销重要。READ COMMITTED 甚至 READ UNCOMMITTEDSERIALIZABLE 强制执行比 REPEATABLE READ 更严格的规则,主要用于特殊情况,例如 XA 事务以及用于排查与并发和 死锁 相关的问题。

以下列表描述了 MySQL 如何支持不同的事务级别。列表按最常用的级别到最不常用的级别排列。

  • REPEATABLE READ

    这是 InnoDB 的默认隔离级别。同一个事务内的 一致性读取 读取由第一次读取建立的 快照。这意味着,如果您在同一个事务内发出多个普通(非锁定)SELECT 语句,这些 SELECT 语句在彼此之间也保持一致。请参见 第 17.7.2.3 节,“一致性非锁定读取”

    对于 锁定读取(带有 FOR UPDATEFOR SHARESELECT)、UPDATEDELETE 语句,锁定取决于该语句是否使用带有唯一搜索条件的唯一索引,或者使用范围类型搜索条件。

    • 对于具有唯一搜索条件的唯一索引,InnoDB 只锁定找到的索引记录,而不是它之前的间隙

    • 对于其他搜索条件,InnoDB 会锁定扫描的索引范围,使用间隙锁下一个键锁来阻止其他会话插入到该范围所覆盖的间隙中。有关间隙锁和下一个键锁的信息,请参见第 17.7.1 节,“InnoDB 锁定”

  • READ COMMITTED

    每次一致性读取,即使在同一事务内,也会设置并读取自己的新快照。有关一致性读取的信息,请参见第 17.7.2.3 节,“一致性非锁定读取”

    对于锁定读取(带有FOR UPDATEFOR SHARESELECT)、UPDATE 语句和DELETE 语句,InnoDB 只锁定索引记录,而不是它们之前的间隙,因此允许在已锁定记录旁边自由插入新记录。间隙锁定仅用于外键约束检查和重复键检查。

    由于禁用了间隙锁定,因此可能会出现幻行问题,因为其他会话可以将新行插入到间隙中。有关幻行信息,请参见第 17.7.4 节,“幻行”

    仅支持使用 READ COMMITTED 隔离级别进行基于行的二进制日志记录。如果您使用 READ COMMITTED 以及binlog_format=MIXED,服务器会自动使用基于行的日志记录。

    使用READ COMMITTED 会产生其他影响。

    • 对于UPDATEDELETE 语句,InnoDB 仅对它更新或删除的行持有锁。非匹配行的记录锁会在 MySQL 评估WHERE 条件后释放。这极大地降低了死锁的可能性,但死锁仍然可能发生。

    • 对于UPDATE 语句,如果一行已经锁定,InnoDB 会执行半一致性 读取,将最新的提交版本返回给 MySQL,以便 MySQL 可以确定该行是否与UPDATEWHERE 条件匹配。如果该行匹配(必须更新),MySQL 会再次读取该行,这次 InnoDB 要么锁定它,要么等待对它的锁。

    考虑以这种方式创建和填充的表。

    CREATE TABLE t (a INT NOT NULL, b INT) ENGINE = InnoDB;
    INSERT INTO t VALUES (1,2),(2,3),(3,2),(4,3),(5,2);
    COMMIT;

    在这种情况下,该表没有索引,因此搜索和索引扫描使用隐藏的聚簇索引进行记录锁定(参见第 17.6.2.1 节,“聚簇索引和辅助索引”),而不是索引列。

    假设一个会话使用以下语句执行UPDATE

    # Session A
    START TRANSACTION;
    UPDATE t SET b = 5 WHERE b = 3;

    假设另一个会话在执行完第一个会话的语句后,通过执行以下语句来执行UPDATE

    # Session B
    UPDATE t SET b = 4 WHERE b = 2;

    InnoDB 执行每个UPDATE 时,它首先为每个读取的行获取一个排他锁,然后确定是否要修改它。如果InnoDB 没有修改该行,它会释放锁。否则,InnoDB 会保留锁,直到事务结束。这会影响事务处理,如下所示。

    当使用默认的REPEATABLE READ 隔离级别时,第一个UPDATE 会对它读取的每一行获取一个 x 锁,并且不会释放任何锁。

    x-lock(1,2); retain x-lock
    x-lock(2,3); update(2,3) to (2,5); retain x-lock
    x-lock(3,2); retain x-lock
    x-lock(4,3); update(4,3) to (4,5); retain x-lock
    x-lock(5,2); retain x-lock

    第二个UPDATE 一旦尝试获取任何锁就会阻塞(因为第一个更新已经保留了对所有行的锁),并且在第一个UPDATE 提交或回滚之前不会继续。

    x-lock(1,2); block and wait for first UPDATE to commit or roll back

    如果改用READ COMMITTED,第一个UPDATE 会对它读取的每一行获取一个 x 锁,并释放对它没有修改的行所持有的锁。

    x-lock(1,2); unlock(1,2)
    x-lock(2,3); update(2,3) to (2,5); retain x-lock
    x-lock(3,2); unlock(3,2)
    x-lock(4,3); update(4,3) to (4,5); retain x-lock
    x-lock(5,2); unlock(5,2)

    对于第二个UPDATEInnoDB 会执行半一致性 读取,将它读取的每一行的最新提交版本返回给 MySQL,以便 MySQL 可以确定该行是否与UPDATEWHERE 条件匹配。

    x-lock(1,2); update(1,2) to (1,4); retain x-lock
    x-lock(2,3); unlock(2,3)
    x-lock(3,2); update(3,2) to (3,4); retain x-lock
    x-lock(4,3); unlock(4,3)
    x-lock(5,2); update(5,2) to (5,4); retain x-lock

    但是,如果WHERE 条件包含一个索引列,并且InnoDB 使用了该索引,那么在获取和保留记录锁时,只考虑索引列。在以下示例中,第一个UPDATE 会获取并保留对每个 b = 2 的行的 x 锁。第二个UPDATE 在尝试对相同记录获取 x 锁时会阻塞,因为它也使用在列 b 上定义的索引。

    CREATE TABLE t (a INT NOT NULL, b INT, c INT, INDEX (b)) ENGINE = InnoDB;
    INSERT INTO t VALUES (1,2,3),(2,2,4);
    COMMIT;
    
    # Session A
    START TRANSACTION;
    UPDATE t SET b = 3 WHERE b = 2 AND c = 3;
    
    # Session B
    UPDATE t SET b = 4 WHERE b = 2 AND c = 4;

    READ COMMITTED 隔离级别可以在启动时设置,也可以在运行时更改。在运行时,可以为所有会话全局设置它,也可以为每个会话单独设置它。

  • READ UNCOMMITTED

    SELECT 语句以非锁定方式执行,但可能会使用行的早期版本。因此,使用此隔离级别,此类读取不一致。这也称为脏读。否则,此隔离级别的工作方式与READ COMMITTED 相同。

  • SERIALIZABLE

    此级别与REPEATABLE READ 相似,但如果autocommit 已禁用,InnoDB 会隐式地将所有普通SELECT 语句转换为SELECT ... FOR SHARE。如果autocommit 已启用,则SELECT 是它自己的事务。因此,已知它是只读的,如果作为一致性(非锁定)读取执行,则可以将其序列化,并且不需要阻塞其他事务。(要强制普通SELECT 在其他事务修改了所选行时阻塞,请禁用autocommit。)

    从 MySQL 权限表(通过连接列表或子查询)读取数据但不修改它们的 DML 操作不会获取对 MySQL 权限表的读取锁,无论隔离级别如何。有关更多信息,请参见权限表并发