跳到主要内容

事务隔离级别

在数据库管理系统中，事务隔离级别（Transaction Isolation Level）是一个关键概念，它定义了事务在并发执行时的可见性和行为。理解事务隔离级别对于确保数据的一致性和完整性至关重要。

什么是事务隔离级别？​

事务隔离级别决定了事务在并发执行时，一个事务的操作对其他事务的可见性。不同的隔离级别提供了不同程度的数据一致性保证，同时也影响了系统的并发性能。

事务隔离级别的类型​

常见的数据库事务隔离级别包括以下四种：

  1. 读未提交（Read Uncommitted）
  2. 读已提交（Read Committed）
  3. 可重复读（Repeatable Read）
  4. 串行化（Serializable）

1. 读未提交（Read Uncommitted）​

这是最低的隔离级别，允许事务读取其他事务未提交的数据。这种级别可能会导致“脏读”（Dirty Read），即读取到未提交的数据，这些数据可能会被回滚。

sql
-- 事务A
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
-- 事务B
BEGIN TRANSACTION;
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1; -- 可能读取到未提交的数据

2. 读已提交（Read Committed）​

在这个隔离级别下，事务只能读取其他事务已经提交的数据。这避免了脏读，但可能会导致“不可重复读”（Non-Repeatable Read），即在同一事务中多次读取同一数据时，结果可能不同。

sql
-- 事务A
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
COMMIT;
-- 事务B
BEGIN TRANSACTION;
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1; -- 只能读取到已提交的数据

3. 可重复读（Repeatable Read）​

在这个隔离级别下，事务在整个过程中看到的数据是一致的，即使其他事务修改了数据。这避免了不可重复读，但可能会导致“幻读”（Phantom Read），即在同一事务中多次查询时，结果集可能不同。

sql
-- 事务A
BEGIN TRANSACTION;
SELECT * FROM accounts WHERE balance > 500; -- 第一次查询
-- 事务B
BEGIN TRANSACTION;
INSERT INTO accounts (id, balance) VALUES (2, 600);
COMMIT;
-- 事务A
SELECT * FROM accounts WHERE balance > 500; -- 第二次查询，结果集可能不同

4. 串行化（Serializable）​

这是最高的隔离级别，确保事务串行执行，避免了脏读、不可重复读和幻读。这种级别提供了最强的数据一致性保证，但会显著降低并发性能。

sql
-- 事务A
BEGIN TRANSACTION;
SELECT * FROM accounts WHERE balance > 500;
-- 事务B
BEGIN TRANSACTION;
INSERT INTO accounts (id, balance) VALUES (2, 600); -- 会被阻塞，直到事务A完成

实际应用场景​

银行转账​

在银行转账系统中，事务隔离级别至关重要。例如，在“读已提交”隔离级别下，系统可以确保转账操作不会读取到未提交的数据，从而避免错误转账。

sql
-- 事务A：转账
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;
-- 事务B：查询余额
BEGIN TRANSACTION;
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1; -- 只能读取到已提交的数据

库存管理​

在库存管理系统中，“可重复读”隔离级别可以确保在事务执行期间，库存数量不会因为其他事务的修改而发生变化，从而避免超卖。

sql
-- 事务A：检查库存
BEGIN TRANSACTION;
SELECT quantity FROM inventory WHERE product_id = 1;
-- 事务B：减少库存
BEGIN TRANSACTION;
UPDATE inventory SET quantity = quantity - 1 WHERE product_id = 1;
COMMIT;
-- 事务A：再次检查库存
SELECT quantity FROM inventory WHERE product_id = 1; -- 结果与第一次查询一致

总结​

事务隔离级别是数据库管理系统中确保数据一致性和完整性的重要机制。不同的隔离级别提供了不同程度的数据一致性保证，同时也影响了系统的并发性能。选择合适的隔离级别需要根据具体的应用场景和需求进行权衡。

附加资源​

练习​

  1. 在“读未提交”隔离级别下，尝试模拟脏读现象。
  2. 在“读已提交”隔离级别下，尝试模拟不可重复读现象。
  3. 在“可重复读”隔离级别下，尝试模拟幻读现象。
  4. 在“串行化”隔离级别下，尝试模拟事务串行执行的效果。