图解脏写、脏读、不可重复读、幻读-null-ICode联盟

MySQL 是支持多事务并发执行的，否则来一个请求处理一个请求，处理一个人请求的时候，别的人都等着，这网站就别做了，用户都要砸键盘了。

这里就有一个问题了：一个事务在写数据的时候，另一个事务要读这行数据，该怎么处理？一个事务在写数据，另一个数据也要写这行数据，又该怎么处理这个冲突？其实吧，为了解决这些问题，MySQL 可以说是煞费苦心，使用了 MVCC 多版本控制机制、事务隔离机制、锁机制等。

你一定听过事务可以分成 4 个隔离级别：读未提交、读已提交、可重复读、串行化。上一篇文章「从一个 update 语句开始，来看看 InnoDB 的底层架构原理」中提到的 InnoDB 存储引擎，默认的隔离级别就是是可重复读 REPEATABLE READ。

🤔 到这里，不知道你有没有产生几个疑问？

我们知道有事务隔离这回事儿，那为什么要隔离？为什么隔离还不够，还要分多个级别？
事务隔离级别解决了什么问题？没有解决什么问题？
MySQL 是如何实现这几个隔离级别的呢？它们底层的工作原理是什么呢？

多个事务并发执行，是怎么一个场景呢？

不知道你第一次听到「事务隔离机制」的时候有什么想法，我的第一反应就是：好好的事务，为什么要给它隔离呢？？这么问主要是，对事物并发执行是怎么一个情况，还没有清晰的认识。

多个事务并发执行的场景其实是这样的。我们有一个业务系统，里面很多线程在执行业务代码，比如说 Service 去调用 Dao，Dao 去操作数据库。在业务代码层面，对数据库的操作我们可能会给它加上事务，加上事务之后，如果执行成功就 commit，执行失败就要 rollback。

begin;  # 开始事务insert into runoob_transaction_test value(5);insert into runoob_transaction_test value(6);commit; # 提交事务或者rollback; # 回滚事务

上面这个流程大家肯定很熟了吧。接下来，MySQL 会把磁盘中的数据加载到 Buffer Pool，再对 Buffer Pool 中数据执行增删改查操作。同时会写入 undo log 和 redo log 等一系列操作。

对上面这个流程不清楚的不清楚的，可以看「从一个 update 语句开始，来看看 InnoDB 的底层架构原理」这篇文章。

上面讲的是一个事务执行的大致流程。现在每个线程都执行一个事务，那就同时有多个线程去调 MySQL 的接口，来操作 Buffer Pool 中的数据。

第二个问题就来了：多个事务并发又咋了，有什么问题么？是有问题，因为允许多个事务并发执行，那它们就可能同时访问同一行数据。

写冲突，多个事务同时对缓存页里面的一行数据进行更新，允许谁来写？这个冲突要怎么解决？可不可以用锁来解决？
读写冲突，一个事务在写数据，别的事务过来读数据了，这个时候要怎么办？

事务的隔离机制就是解决读写冲突的一个手段。

现在你已经知道了多个事务并发执行是怎么样的一个场景了，也知道会产生写冲突或者读写冲突，事务的隔离机制主要就是用来解决读写冲突的问题。

具体来说就是：脏写、脏读、不可重复读和幻读。

脏写

MySQL 的数据是放在一个个缓存页里面的，然后每个缓存页里面是一行行的数据，就像下面这张图这样：

现在有一个事务 A 正在执行，它执行的是一个写操作，原来有一行数据是 NULL，在它执行了 update 操作，把 NULL 改成了值 A，就像下面这张图这样：

注意，这里事务 A 更新了一行数据但是它并没有提交。紧接着事务 B 也来写这行数据了，这就是多个事务并发执行，还操作同一行数据的场景了。事务 B 做的也是 update 操作，把值 A 改成了值 B，如下图所示：

前面说了事务 A 此时是没有提交的，除了提交事务，还可以干嘛？对了，事务 A 是可以回滚的！回滚意味着什么？回滚是不是就意味着原来那一行数据，要回滚到事务 A 执行之前的那个值，也就是 NULL：

事务 A 回滚了，对于事务 B 意味着什么？事务 B 明明正常写了一行数据，但是写完之后发现值变了，变成一个莫名其妙的值。

这就是脏写，脏写就是说我两个事务来写同一行数据，但是前面的那个事务反悔了，回滚了。在后面的事务 B 眼里，我明明修改了数据，怎么会写错呢？它打算也想不到，是别的事务回滚了。

脏读

脏读的情况和脏写差不多喽：

事务 A 先写数据，把一行数据的值从 null 改成了 A，同样事务 A 并没有提交；
然后事务 B 过来读了，它读到的值自然是 A 喽；
接着事务 A 又回滚了！回滚之后值就要从 A 变回到 NULL；
事务 B 再去读的时候读到的就是 NULL 了

脏读就是事务 B 因为事务 A 回滚，读不到之前的值了。

不可重复读

事务 A 先去读一行数据，读到值是 A；
事务 B 去修改数据，改成了 B。这里和前面不一样的地方就在，事务 B 它还提交了，不回滚了。
事务 A 第二次去读，读到的是 B，和第一次读到的 A 不一样。

那不可重复读是指什么？它是指在同一个事务里面查询同一行数据，每次查到的数据都不一样。是不是和脏读很像，区别在于脏读是由于别的事务回滚导致，而不可重复读读到的其实是已经提交的数据。

幻读

最后就剩下幻读了，前面的脏写、脏读、不可重复读，都是针对一行数据来说的，幻读不一样，幻读是指查到了之前没有的一批数据：

事务 A 里有一个条件查询的语句 select name from t where id > 10，它进行了一次范围查询，查到了 10 行数据；
然后事务 B 网里面加入了一批数据
事务 A 再查的用条件查询语句查询的时候，发现查到了 15 条，其中 5 条是之前没见过的。这个事务 A 以为自己出现幻觉了，怎么会多出这么些个数据？这就是幻读了。

思考题：事务隔离如何解决这些问题？

文章的开头提出了这样几个问题：

我们知道有事务隔离这回事儿，那为什么要隔离？为什么隔离还不够，还要分多个级别？
事务隔离级别解决了什么问题？没有解决什么问题？
MySQL 是如何实现这几个隔离级别的呢？它们底层的工作原理是什么呢？

这里先回答，使用事务隔离机制是为了避免多事务并发执行时的读写冲突，具体来说就是脏写、脏读、不可重复读、幻读。

那么读未提交、读已提交、可重复读、串行化，这四个隔离级别是如何解决这些问题的呢？两个事务同时写一行数据，这样的写冲突，事务隔离机制能解决么？

转载于：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5MzQ2MDg4Nw==&mid=2247483812&idx=1&sn=dc24a2c69481b27b08da6199be654e07&chksm=ec708f5cdb07064a1f00f12a9fbfa5e278b0721d7d766c0c189d9e05250a1255557313a63a4b#rd