mysql的隔離級別并非是按照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的究恤，作為從pg切過來的程序員還真是不太適應(yīng)袁余，這篇文章討論mysql隔離級別實(shí)現(xiàn)的，希望對大家能有幫助茂嗓。
什么是事務(wù)
事務(wù)是數(shù)據(jù)庫一組讀寫操作的集合钥勋，事務(wù)具有ACID四個特性炬转，原子性，一致性算灸，隔離性和持久性扼劈。
事務(wù)有四個隔離級別，分別是讀未提交菲驴，讀已提交测僵，可重復(fù)讀和串行化。
以上這些內(nèi)容相信熟悉傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的人谢翎，對這些都很熟悉，接下來講的內(nèi)容可能有些人就不太了解了沐旨。
事務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式
數(shù)據(jù)庫事務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式主要有兩種：
- 基于鎖的森逮；
- 基于時間戳的，現(xiàn)在主流的實(shí)現(xiàn)就是基于時間戳的方式的一種磁携，就是大家熟悉的MVCC機(jī)制褒侧；
因?yàn)闄C(jī)制不同，所以事務(wù)的表現(xiàn)也不盡相同谊迄。
不同機(jī)制下的不同隔離級別
SQL標(biāo)準(zhǔn)定義了四種隔離級別闷供，分別是讀未提交，讀已提交统诺，可重復(fù)讀歪脏，可串行化。很明顯粮呢，越低隔離級別的事務(wù)并發(fā)行更好婿失，但是一致性更低钞艇，嚴(yán)格來說，低隔離級別的事務(wù)是不符合A和I的豪硅，常用的隔離級別多為讀已提交和可重復(fù)度哩照。
但是隔離級別的定義是基于鎖并發(fā)控制實(shí)現(xiàn)的，基于MVCC機(jī)制實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫事務(wù)表現(xiàn)行為會稍有不同懒浮。
jim gray曾經(jīng)有一篇論文討論不同機(jī)制實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫隔離級別的不同表現(xiàn)飘弧，并將隔離級別擴(kuò)展到7個。見下圖：
基于此將常見的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫隔離級別統(tǒng)計如下：
- SYBASE支持的隔離級別：degree 0（read uncommitted）砚著、degree 1（read committed）次伶、degree 2（repeatable read）、degree 3（serializable isolation）赖草；
- ORACLE支持的隔離級別：read committed（consistent read）学少、serializable(snapshot isolation)；
- DB2支持的隔離級別：read uncommitted秧骑、cursor stability版确、read stability、repeatable read乎折；
- Postgresql支持的隔離級別：read committed（consistent read）绒疗、repeatable read(snapshot isolation)、serializable isolation(Serialaizable Snapshot Isolation)骂澄；
- SQL Server支持的隔離級別：read uncommitted吓蘑、read committed snapshot 、read committed 坟冲、repeatable read磨镶、snapshot isolation、serializable isolation健提；
- MySQL支持的隔離級別：read uncommitted琳猫、read committed（consistent read）、repeatable read(snapshot isolation)私痹、serializable isolation脐嫂；
幻讀（P3／A3）和寫偏斜（A5B）
上圖的各個字母都是數(shù)據(jù)庫的各種不一致現(xiàn)象。如果把寫操作記作w紊遵，讀操作記作r账千，那么這些有害依賴可以表示為下圖
| identifier | query | phenomena |
|---|---|---|
| P0 | w1[x]...w2[x]...((c1 or a1) and (c2 or a2) in any order) | Dirty Write |
| P1 | w1[x]...r2[x]...((c1 or a1) and (c2 or a2) in any order) | Dirty Read |
| P2 | r1[x]...w2[x]...((c1 or a1) and (c2 or a2) any order) | Fuzzy / Non-Repeatable Read |
| P3 | r1[P]...w2[y in P]...((c1 or a1) and (c2 or a2) any order) | Phantom |
| P4 | r1[x]...w2[x]...w1[x]...c1 | Lost Update |
| P4C | rc1[x]...w2[x]...w1[x]...c1 | Lost Update |
| A3 | r1[P]...w2[y in P]...c2....r1[P]...c1 | Phantom |
| A5A | r1[x]...w2[x]...w2[y]...c2...r1[y]...(c1 or a1) | Read Skew |
| A5B | r1[x]...r2[y]...w1[y]...w2[x]...(c1 and c2 occur) | Write Skew |
mysql中的可重復(fù)度
幻讀
mysql是支持MVCC機(jī)制實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫，因此很多人（包括我）會想當(dāng)然認(rèn)為他的SI應(yīng)該就是標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)暗膜，不會出現(xiàn)幻讀(A3/P3)的現(xiàn)象匀奏。接下來，請看如下例子：
如上圖所示桦山，事務(wù)2的insert發(fā)生在兩次select之間攒射，這兩次select也如SI一樣正確的顯示了該看到的結(jié)果醋旦，但是update發(fā)生之后，一切就變了会放，MySQL的RR隔離級別也會幻讀Ｋ瞧搿！咧最！
寫偏斜
也許有人會說捂人，mysql同時也是使用鎖的，因此發(fā)生幻讀不奇怪矢沿，所以我們可以看接下來這個寫偏斜的經(jīng)典例子：
顯然滥搭，mysql也是會發(fā)生寫偏斜的。
mysql中可重復(fù)讀的實(shí)現(xiàn)
看源碼可以發(fā)現(xiàn)捣鲸，mysql中的讀操作是使用MVCC機(jī)制實(shí)現(xiàn)瑟匆，可以正確的查找到需要的行，但是寫操作實(shí)現(xiàn)的時候有兩點(diǎn)和我想的不太一樣：
- 寫操作永遠(yuǎn)讀取已提交的數(shù)據(jù)栽惶，并沒有走M(jìn)VCC的邏輯愁溜；
- 寫操作的并發(fā)是通過鎖控制的，不檢查更新行是否是對本事務(wù)可見的外厂。
MVCC機(jī)制行的可見條件很簡單冕象，可以總結(jié)為兩句話：
- 對不同事務(wù)，插入事務(wù)已提交汁蝶，刪除事務(wù)未提交(update可以看做先刪除后插入)渐扮；
- 對本事務(wù)，插入的statement發(fā)生在自己之前掖棉，刪除的statement未發(fā)生或在自己之后墓律；
套用幻讀那個例子，本來事務(wù)1是不該看到新插入的行的（因?yàn)椴环峡梢姉l件1）幔亥，但是update只讀取最新的行只锻，因此對新插入的行做了一次更新，導(dǎo)致該行符合可見條件2紫谷，再次select就可以查到這個行。
根據(jù)這個實(shí)現(xiàn)捐寥，我們可以推理出笤昨，mysql的可重復(fù)讀同樣會發(fā)生lost update和read skew，只要測試的事務(wù)中存在寫操作握恳。具體例子可見此處
mysql的可重復(fù)讀是比SI更低的隔離級別瞒窒，在發(fā)生幻讀時，SI隔離級別事物的正確行為應(yīng)該是后提交的事務(wù)回滾乡洼，而mysql兩個事務(wù)都可以提交崇裁，顯然匕坯，他的一致性更低，但是并發(fā)性更好（回滾率低）拔稳，這是一次在用戶使用習(xí)慣葛峻，性能和一致性之間的權(quán)衡，至于優(yōu)劣巴比，就見仁見智了术奖，至少現(xiàn)在看來不壞。
postgresql中的可重復(fù)讀
無幻讀
pg實(shí)現(xiàn)的隔離級別是比較標(biāo)準(zhǔn)的轻绞，可重復(fù)度級別（實(shí)際是SI）沒有幻讀采记，這里舉兩個例子
第一個例子
類比mysql的第一個例子，和mysql不同政勃，可以看到pg的事務(wù)update的時候只更新了兩行唧龄，不包括新插入的行
第二個例子
當(dāng)該行同時被兩個可重復(fù)級別的事務(wù)更新時，后提交的事務(wù)會回滾奸远，因?yàn)楦轮荒茉谧钚碌男猩蠄?zhí)行既棺，否則就是丟失更新了。
寫偏斜
可以看到然走，pg的可重復(fù)級別事務(wù)援制，還是存在寫偏斜的，這是符合標(biāo)準(zhǔn)的芍瑞。
參考文檔
- 《A Critique of ANSI SQL Isolation Levels》
- mysql源碼
- pg源碼
- https://github.com/ept/hermitage/blob/master/mysql.md
廣告
最后晨仑，打個廣告，如果對創(chuàng)業(yè)拆檬，分布式數(shù)據(jù)庫和開源社區(qū)感興趣洪己，歡迎加入我們，實(shí)習(xí)和工作都很歡迎竟贯！
pingcap是國內(nèi)為數(shù)不多的newsql方向的分布式數(shù)據(jù)庫答捕，維護(hù)國內(nèi)最頂級的開源社區(qū)，關(guān)注度近萬屑那，做類f1+spanner架構(gòu)拱镐，和多家公司有合作關(guān)系。
TiDB: https://github.com/pingcap/tidb
TiKV: https://github.com/pingcap/tikv
Email: xuwentao@pingcap.com
微信: fbisland
