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一、事务的基本概念

（一）什么是事务

事务是一个逻辑工作单元，由一组数据库操作组成。这些操作要么全部成功执行，要么全部回滚，以确保数据库的一致性。事务具有以下四个特性，通常被称为 ACID 特性：

原子性（Atomicity）：事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败回滚，就像一个不可分割的原子。
一致性（Consistency）：事务必须使数据库从一个一致性状态转变为另一个一致性状态。
隔离性（Isolation）：多个事务并发执行时，它们之间应该相互隔离，不能相互干扰。
持久性（Durability）：一旦事务提交，它对数据库的修改就应该是永久性的，即使系统发生故障也不会丢失。

（二）为什么需要事务隔离级别

在多个事务并发执行的情况下，如果没有适当的隔离机制，可能会出现各种数据不一致的问题。事务隔离级别就是为了控制事务之间的干扰程度，确保数据的一致性和正确性。

二、MySQL 的事务隔离级别

MySQL 提供了四种事务隔离级别，分别是读未提交（Read Uncommitted）、读已提交（Read Committed）、可重复读（Repeatable Read）和串行化（Serializable）。

（一）读未提交（Read Uncommitted）

定义：在这个隔离级别下，一个事务可以读取另一个未提交事务的数据。这意味着一个事务可以看到其他事务尚未提交的中间结果。
存在的问题：
- 脏读（Dirty Read）：一个事务读取到了另一个事务尚未提交的数据，如果另一个事务回滚，那么这个读取到的数据就是错误的。
示例：
- 事务 A 开始更新一条记录，但尚未提交。
- 事务 B 读取了这条被事务 A 更新但未提交的记录。
- 事务 A 回滚了更新操作。
- 此时，事务 B 读取到的数据是错误的，因为它读取了一个被回滚的事务的数据。

（二）读已提交（Read Committed）

定义：在这个隔离级别下，一个事务只能读取另一个已提交事务的数据。这可以避免脏读问题，但可能会出现不可重复读问题。
存在的问题：
- 不可重复读（Non-repeatable Read）：一个事务在多次读取同一数据时，可能会得到不同的结果，因为在这个事务执行过程中，其他事务可能对该数据进行了修改并提交。
示例：
- 事务 A 读取一条记录。
- 事务 B 更新了这条记录并提交。
- 事务 A 再次读取这条记录，发现结果与第一次不同。

（三）可重复读（Repeatable Read）

定义：这是 MySQL 的默认隔离级别。在这个隔离级别下，一个事务在多次读取同一数据时，会得到相同的结果，避免了不可重复读问题。但可能会出现幻读问题。
存在的问题：
- 幻读（Phantom Read）：一个事务在多次执行相同的查询时，可能会得到不同数量的行，因为在这个事务执行过程中，其他事务可能插入了新的行。
示例：
- 事务 A 读取满足某个条件的所有记录。
- 事务 B 插入了一条满足事务 A 查询条件的新记录并提交。
- 事务 A 再次执行相同的查询，发现结果比第一次多了一行。

（四）串行化（Serializable）

定义：在这个隔离级别下，事务之间是完全串行执行的，一个事务在执行时会锁定它所访问的所有数据，直到事务提交。这可以避免脏读、不可重复读和幻读问题，但会极大地降低数据库的并发性能。
存在的问题：
- 并发性能非常低，因为事务之间需要排队执行。
示例：
- 事务 A 开始执行，锁定了它需要访问的所有数据。
- 事务 B 尝试访问被事务 A 锁定的数据，必须等待事务 A 提交后才能执行。

三、如何设置事务隔离级别

在 MySQL 中，可以通过以下方式设置事务隔离级别：

（一）使用 SQL 语句

设置全局事务隔离级别：

SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL <隔离级别名称>;

例如，要将全局事务隔离级别设置为读已提交，可以使用以下命令：

SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

设置当前会话的事务隔离级别：

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL <隔离级别名称>;

例如，要将当前会话的事务隔离级别设置为可重复读，可以使用以下命令：

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

（二）在配置文件中设置

可以在 MySQL 的配置文件（通常是 my.cnf 或 my.ini）中设置默认的事务隔离级别。在 [mysqld] 部分添加以下行：

transaction-isolation = <隔离级别名称>

例如，要将默认的事务隔离级别设置为串行化，可以添加以下行：

transaction-isolation = SERIALIZABLE

四、事务隔离级别对并发性能的影响

不同的事务隔离级别对数据库的并发性能有不同的影响：

（一）读未提交

优点：允许最大的并发度，因为事务之间的干扰最小。
缺点：会导致脏读问题，数据的一致性无法得到保证。

（二）读已提交

优点：避免了脏读问题，比读未提交隔离级别更能保证数据的一致性。
缺点：可能会出现不可重复读问题，并发性能比读未提交隔离级别稍低。

（三）可重复读

优点：避免了不可重复读问题，是 MySQL 的默认隔离级别，在大多数情况下能够满足数据一致性的要求。
缺点：可能会出现幻读问题，并发性能比读已提交隔离级别更低。

（四）串行化

优点：可以完全避免脏读、不可重复读和幻读问题，保证了数据的绝对一致性。
缺点：并发性能非常低，只适用于对数据一致性要求非常高且并发度很低的场景。

五、如何选择合适的事务隔离级别

在选择事务隔离级别时，需要考虑以下几个因素：

（一）数据一致性要求

如果对数据一致性要求非常高，不能容忍任何数据不一致的情况，可以选择串行化隔离级别。
如果需要保证数据不被脏读，但可以接受不可重复读或幻读问题，可以选择读已提交隔离级别。
如果需要避免不可重复读问题，可以选择可重复读隔离级别。
如果对数据一致性要求不高，可以选择读未提交隔离级别以提高并发性能。

（二）并发性能要求

如果应用对并发性能要求很高，可以选择较低的隔离级别，如读未提交或读已提交。
如果并发性能要求不是很高，但需要保证一定的数据一致性，可以选择可重复读隔离级别。
如果并发性能要求非常低，且对数据一致性要求极高，可以选择串行化隔离级别。

（三）应用场景

对于一些对数据一致性要求不高的应用，如日志记录系统，可以选择读未提交隔离级别。
对于一些需要保证数据不被脏读，但对不可重复读问题可以容忍的应用，如在线购物系统的库存查询，可以选择读已提交隔离级别。
对于一些需要保证数据在多次读取时一致的应用，如银行系统的账户余额查询，可以选择可重复读隔离级别。
对于一些对数据一致性要求极高且并发度很低的应用，如金融交易系统的核心业务处理，可以选择串行化隔离级别。