详解 MySQL 数据库隔离级别与 MVCC

MySQL 是一种开源的关系型数据库管理系统，支持多种隔离级别和多版本并发控制（MVCC）。这篇文章将详细讲解 MySQL 数据库隔离级别和 MVCC 的相关知识。

MySQL 数据库隔离级别

MySQL 数据库支持多种隔离级别，包括读未提交（READ UNCOMMITTED）、读已提交（READ COMMITTED）、可重复读（REPEATABLE READ）和串行化（SERIALIZABLE）。

每个隔离级别都有其独特的特点和限制，具体如下：

• 读未提交：事务可以读取其他事务未提交的数据。这个隔离级别对并发控制没有任何保证，不能使用。

• 读已提交：事务只能读取其他事务已经提交的数据。这个隔离级别可以避免脏读（dirty read），但会出现不可重复读（non-repeatable read）和幻读（phantom read）。

• 可重复读：事务启动时创建一个视图，事务中的查询只能读取该视图中的数据，这样就避免了不可重复读。但是依然会出现幻读，因为其他事务可以在该事务之后插入新数据。

• 串行化：事务之间互斥执行，确保所有事务都能读取到一致的数据。但是，这种隔离级别会导致性能问题，不适合高并发的应用。

MySQL MVCC

MySQL 的 MVCC（多版本并发控制）是在可重复读隔离级别下实现的。在 MVCC 中，每个修改操作都会创建一个新版本的数据行，旧版本的数据行会被保存到历史版本中。

在可重复读隔离级别下，每个事务启动时会创建一个视图。事务中的查询只能读取该视图中的数据，这样就避免了不可重复读。当事务提交时，它的修改操作将会被应用到所有的视图中，并且根据需要创建新版本的数据行。

MVCC 可以提高并发性能，避免阻塞和死锁，但是也会增加存储和写入成本。

示例说明

下面通过两个示例说明 MySQL 数据库隔离级别与 MVCC 的使用。

示例一

假设有两个事务 T1 和 T2，都要修改表中的同一行数据。在读已提交隔离级别下，如果 T1 先修改了该行数据，然后 T2 也尝试修改该行，会发生什么情况呢？

在该隔离级别下，T2 会读取 T1 已经提交的数据，然后进行修改。但是，在 T2 执行修改之前，T1 又提交了修改，这时 T2 将会修改已经过时的数据，导致结果不一致。

在 MVCC 和可重复读隔离级别下，这个问题不会发生。因为每个事务启动时会创建一个视图，并且只能读取该视图中的数据，因此 T2 只会读取 T1 开启事务时的数据，而不会读取到 T1 提交后的修改。

示例二

假设有两个事务 T1 和 T2，都要向表中插入一行数据。在读已提交隔离级别下，如果 T1 先向表中插入了一行，然后 T2 也尝试插入同一行，会发生什么情况呢？

在该隔离级别下，T2 可能会看到 T1 插入的数据行，然后尝试在相同的位置插入另一条数据行，这会导致冲突和死锁。

在 MVCC 和可重复读隔离级别下，这个问题不会发生。因为每个事务启动时会创建一个视图，并且只能读取该视图中的数据，因此 T2 只能看到 T1 执行插入操作之前的数据，而不会看到 T1 插入的新数据行。因此，T2 的插入操作不会产生冲突。

结论

MySQL 数据库隔离级别和 MVCC 可以提高数据库的并发性能，并避免阻塞和死锁。但是，不同的隔离级别有不同的特点和限制，需要根据实际应用场景进行选择。在使用 MVCC 时需要注意存储和写入成本，避免产生不必要的开销。