事务隔离级别是数据库并发控制的核心，定义了事务之间如何隔离以及一个事务能看到其他事务更改的程度。本文基于 sql_store 数据库，通过代码示例详细讲解 MySQL 支持的四种标准事务隔离级别及其影响，结合场景说明隔离级别的作用，并解析死锁问题及其规避方法，帮助读者深入理解事务并发管理。

学习内容

1. 事务隔离级别概述

MySQL 支持四种标准事务隔离级别，从低到高分别为：

• 读未提交（READ UNCOMMITTED）：
  最低隔离级别，事务可读取其他事务未提交的更改，导致脏读问题。性能最高，但可能出现脏读、不可重复读和幻读。
• 读已提交（READ COMMITTED）：
  事务只能读取已提交的更改，避免脏读，但仍可能出现不可重复读和幻读。许多数据库（如 Oracle、PostgreSQL）的默认级别。
• 可重复读（REPEATABLE READ）：
  MySQL InnoDB 的默认隔离级别，通过多版本并发控制（MVCC）和间隙锁，确保同一事务内多次读取相同数据结果一致，避免脏读和不可重复读，但可能出现幻读（InnoDB 通过锁机制部分缓解）。
• 串行化（SERIALIZABLE）：
  最高隔离级别，强制事务串行执行，完全避免脏读、不可重复读和幻读，但性能最低。

隔离级别越高，并发性能越低，但数据一致性越高。ATM 转账场景中，合适的隔离级别可确保账户余额更新时不被其他事务干扰。

2. 查看与设置隔离级别

通过 SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation' 查看当前隔离级别，默认显示 REPEATABLE-READ。可通过以下语句设置隔离级别：

• SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL <级别>：影响下一个事务。
• SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL <级别>：影响当前会话。
• SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL <级别>：影响全局新会话。

3. 并发问题与隔离级别

不同隔离级别对脏读、不可重复读和幻读的控制能力不同：

• 脏读：读取未提交数据，可能导致错误决策。
• 不可重复读：同一事务内多次查询结果不一致，因其他事务提交了更改。
• 幻读：同一事务内查询范围行数变化，因其他事务插入或删除行。

4. 死锁

死锁是并发事务中两个或多个事务互相等待对方释放资源，导致无法继续执行。MySQL 会检测死锁并终止一个事务，报错提示。减少死锁需保持一致的资源访问顺序或缩短事务长度。

示例代码与讲解

1. 查看隔离级别

SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';

显示当前隔离级别，默认值为 REPEATABLE-READ，MySQL InnoDB 的标准配置。

2. 设置隔离级别

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;

将当前会话的隔离级别设为 SERIALIZABLE，确保后续事务串行执行，避免所有并发问题。

3. 读未提交（READ UNCOMMITTED）

控制台 1：

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
SELECT points FROM customers WHERE customer_id = 1;

控制台 2：

START TRANSACTION;
UPDATE customers SET points = 20 WHERE customer_id = 1;
-- 未提交

在控制台 1 设置 READ UNCOMMITTED 后，查询客户 1 的积分（原为 2303）。控制台 2 更新积分为 20 但未提交，控制台 1 再次查询将看到 20，体现了脏读。若控制台 2 回滚，控制台 1 的查询结果无效，可能误导业务决策。

4. 读已提交（READ COMMITTED）

控制台 1：

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
SELECT points FROM customers WHERE customer_id = 1;

控制台 2：

START TRANSACTION;
UPDATE customers SET points = 20 WHERE customer_id = 1;
COMMIT;

在控制台 1 设置 READ COMMITTED 后，查询积分。若控制台 2 未提交更改，控制台 1 仍看到原值 2303，避免脏读。控制台 2 提交后，控制台 1 查询得到 20。但若在同一事务内多次查询，可能因其他事务提交导致结果不一致，产生不可重复读。

控制台 1（不可重复读示例）：

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
START TRANSACTION;
SELECT points FROM customers WHERE customer_id = 1;
-- 假设返回 20
SELECT points FROM customers WHERE customer_id = 1;
-- 返回 30
COMMIT;

控制台 2：

START TRANSACTION;
UPDATE customers SET points = 30 WHERE customer_id = 1;
COMMIT;

控制台 1 第一次查询得到 20，控制台 2 提交后更新为 30，控制台 1 第二次查询得到 30，体现不可重复读，数据一致性可能受影响。

5. 可重复读（REPEATABLE READ）

控制台 1：

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
START TRANSACTION;
SELECT points FROM customers WHERE customer_id = 1;
-- 返回 30
SELECT points FROM customers WHERE customer_id = 1;
-- 仍返回 30
COMMIT;

控制台 2：

START TRANSACTION;
UPDATE customers SET points = 40 WHERE customer_id = 1;
COMMIT;

在 REPEATABLE READ 下，控制台 1 事务开始时创建一致性视图，基于事务启动时的快照（积分为 30）。控制台 2 提交更改为 40，但控制台 1 第二次查询仍返回 30，避免不可重复读。MVCC 确保事务内数据一致。

幻读示例：

控制台 1：

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
START TRANSACTION;
SELECT * FROM customers WHERE state = 'CO';
-- 返回 1 条记录
COMMIT;

控制台 2：

START TRANSACTION;
UPDATE customers SET state = 'CO' WHERE customer_id = 1;
COMMIT;

控制台 1 查询 state = 'CO' 的客户，初始仅 1 条记录。控制台 2 将客户 1 的状态改为 'CO' 并提交。控制台 1 提交事务后再次查询，仍得到 1 条记录，未反映数据库最新状态，产生幻读。InnoDB 的间隙锁可部分缓解幻读。

6. 串行化（SERIALIZABLE）

控制台 1：

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
START TRANSACTION;
SELECT * FROM customers WHERE state = 'CO';
COMMIT;

控制台 2：

START TRANSACTION;
UPDATE customers SET state = 'CO' WHERE customer_id = 2;
COMMIT;

在 SERIALIZABLE 下，控制台 1 查询 state = 'CO' 的客户（初始 2 条）。控制台 2 尝试将客户 2 状态改为 'CO' 但未提交，控制台 1 事务会被阻塞，等待控制台 2 提交，避免幻读。提交后，控制台 1 查询正确反映最新数据。

7. 死锁

控制台 1：

START TRANSACTION;
UPDATE customers SET state = 'VA' WHERE customer_id = 1;
UPDATE orders SET status = 1 WHERE order_id = 1;
COMMIT;

控制台 2：

START TRANSACTION;
UPDATE orders SET status = 1 WHERE order_id = 1;
UPDATE customers SET state = 'VA' WHERE customer_id = 1;
COMMIT;

控制台 1 锁定 customers 的行，尝试锁定 orders；控制台 2 锁定 orders，尝试锁定 customers，形成循环依赖，导致死锁。MySQL 检测到死锁后终止一个事务，报错提示。规避死锁需统一资源访问顺序或缩短事务长度。

总结

事务隔离级别决定了并发事务的数据可见性和一致性。READ UNCOMMITTED 性能高但风险大，SERIALIZABLE 安全但性能低，REPEATABLE READ 是 MySQL InnoDB 的默认折中方案。ATM 转账场景说明了隔离级别对数据一致性的重要性。本文基于 sql_store 数据库，通过代码示例解析四种隔离级别及死锁问题。后续内容将探讨索引设计或查询优化，敬请关注。