MySQL系列之十 MySQL事务隔离实现并发控制

MySQL事务隔离实现并发控制是MySQL数据库中非常重要的一个功能，它能够实现对并发事务的隔离，避免出现并发访问数据库时的数据一致性问题。本文将为读者介绍MySQL事务隔离的基本概念、实现方式及其使用方法。

MySQL事务隔离的基本概念

MySQL事务隔离是指通过数据库隔离等级（Isolation Level）来实现多个并发事务间互不影响的机制。在MySQL中，提供了4种隔离等级：READ UNCOMMITTED（未提交读）、READ COMMITTED（提交读）、REPEATABLE READ（可重复读）和SERIALIZABLE（串行化）。

READ UNCOMMITTED（未提交读）

这种隔离级别最低，它允许一个事务读取到另一个事务没有提交的数据，并且可能会出现脏读（Dirty Read）和幻读（Phantom Read）的问题。因此，一般情况下不推荐使用。

READ COMMITTED（提交读）

这种隔离级别允许事务可以读取并发事务提交的数据，可以避免脏读，但仍然可能会出现幻读的问题。

REPEATABLE READ（可重复读）

这种隔离级别会对所有的查询结果集采用一致性读取，即在同一个事务中，多次读取同样的数据结果都是一致的。这种隔离级别可以避免脏读和幻读等问题。

SERIALIZABLE（串行化）

这种隔离级别是最高的，它通过强制事务串行执行来避免并发访问问题。虽然SERIALIZABLE隔离级别可以完全避免并发访问问题，但是在实际使用时会对性能带来很大的影响，因此一般情况下不推荐使用。

MySQL事务隔离的实现方式

MySQL提供了两种实现MySQL事务隔离的方式：锁和多版本并发控制（MVCC）。

锁

MySQL的锁分为两种类型：共享锁（S锁）和排它锁（X锁）。共享锁可以同时被多个事务共享，适用于读取操作；排它锁只允许一个事务持有，适用于写入操作。

在MySQL中，当一个事务请求获取锁的同时，如果锁已经被其他事务占用，则该事务会等待锁的释放。当事务并发执行时，经常会出现死锁的情况，因此在设计时需要避免死锁问题的出现。

多版本并发控制

多版本并发控制(MVCC)是MySQL的另一种实现MySQL事务隔离的方式。它使用了版本号或时间戳来区分不同版本的数据，并允许多个事务同时读取和写入，不会发生数据混乱的情况。当读取数据时，会选择版本号最新的数据，并且可以在读取时不阻塞其他事务的写入操作。

MySQL事务隔离的使用方法

MySQL事务隔离的使用方法取决于不同的隔离等级。在实际应用中，一般情况下选择的隔离级别为REPEATABLE READ。

下面是一个示例代码，演示了如何使用MySQL事务隔离实现并发控制：

-- 设置隔离级别为REPEATABLE READ
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

-- 开始事务
START TRANSACTION;

-- 查询操作
SELECT * FROM user WHERE id = 1;

-- 更新操作
UPDATE user SET name = "test" WHERE id = 1;

-- 提交事务
COMMIT;

在这个示例中，首先使用SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ命令设置隔离级别为REPEATABLE READ，然后使用START TRANSACTION命令开始事务。接下来，使用SELECT和UPDATE命令进行查询和更新操作。最后，使用COMMIT命令提交事务。在MySQL中，一个事务操作成功后，需要提交事务，才能将更改的结果持久化到磁盘中。

另外一个示例是在一个高并发的场景下，通过MySQL事务隔离的实现方式来避免数据的并发访问问题：

import MySQLdb

#建立数据库连接
conn = MySQLdb.connect(host="localhost",user="root",passwd="password",db="test",port=3306)

#设置隔离级别
conn.autocommit(False)
conn.begin()

#执行SQL语句
cursor = conn.cursor()
sql = "UPDATE user SET balance = balance + 500 WHERE id = 1"
cursor.execute(sql)

#提交事务
conn.commit()
cursor.close()
conn.close()

在这个示例中，首先使用conn.autocommit(False) 命令禁用自动提交模式，然后使用 conn.begin() 命令开始一个事务，这样在多次执行SQL时，都处于同一个事务中。最后，使用 conn.commit() 命令提交事务。这种方式可以避免在并发访问数据时，数据被其他事务修改的问题。