MySQL中事務的ACID及隔離級別的理解

系統環境：
RHEL6.5
MySQL5.5.58

我們知道ACID是衡量一個事物處理系統的標准，下面就ACID做簡要說明，重點討論I(isolation，隔離性)並舉例說明

原子性(Atomicity):一個事務必須被視為一個不可分割的最小工作單元，整個事務中的所有操作要么全部提交成功，要么全部失敗回滾，對於一個事務來說，不可能只執行其中的一部分操作，這就是事務的原子性

一致性(Consistency): 數據庫總是從一個一致性的狀態轉換到另一個一致性的狀態。

隔離性(Isolation)：一個事務所做的修改在最終提交以前，對其他事務是不可見的。

持久性(Durability):一旦事務提交，則其所做的修改不會永久保存到數據庫。

在MySQL中隔離性有4種級別，分別是：
read-uncommitted 讀未提交
read-committed 讀提交
repeatable-read 可重讀
serializable 可串行化

打開兩個MySQL終端測試，為了區別，將其中一個提示符修改為--->
建一個cards表，測試4種隔離級別下，事務過程中有可能出現的情況

cards建表語句如下：
mysql> show create table cards \G
*************************** 1. row ***************************
       Table: cards
Create Table: CREATE TABLE `cards` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(32) NOT NULL DEFAULT '',
  `balance` int(10) unsigned DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.00 sec)


現在表中有一條數據如下所示：
mysql> select * from cards;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | zhangsanfeng |    5000 |
+----+--------------+---------+
1 row in set (0.00 sec)


查看當前MySQL系統隔離級別
mysql> show global variables like '%iso%';
+---------------+-----------------+
| Variable_name | Value           |
+---------------+-----------------+
| tx_isolation  | REPEATABLE-READ |
+---------------+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)

改變系統隔離級別，按照上面4中級別依次測試

mysql> set tx_isolation='read-uncommitted';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

關閉自動提交，開啟事務，模擬轉賬，將zhangsanfeng賬戶中的余額減去500

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> update cards set balance=balance-500 where name='zhangsanfeng';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from cards;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | zhangsanfeng |    4500 |
+----+--------------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

這時我並沒有提交(commit),現在去第二個終端讀取(這樣主要是模擬現實中並發量很大的情況，這時沒有提交事務，但是有個請求過來讀取)

--->set tx_isolation='read-uncommitted';    #由於是兩個會話終端，終端一中的設置是基於會話的，在終端二中不生效，所以終端二也要設置隔離級別
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

--->select * from cards;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | zhangsanfeng |    4500 |
+----+--------------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

--->

可以看到，在終端二中，可以看到終端一提交后的最終結果，但是終端一並沒有提交，所以這種隔離效果最差。
在實際情況中，這樣就容易產生幻讀，就是當一個用戶在讀取數據時，這時別的終端發起了一個事務修改了數據，導致用戶
在前后看到的數據不一致。

同理在read-committed(讀提交)情況下，也會發生幻讀，只是產生幻讀的時間點向后移了，當事務提交后，用戶才會發現
讀取的數據和之前讀取的不同。原理較簡單，就不演示了。

改變系統隔離級別，調整到(repeatable-read)
終端一：
mysql> set tx_isolation='repeatable-read';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from cards;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | zhangsanfeng |    5000 |
+----+--------------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> 

終端二：
--->set tx_isolation='repeatable-read';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

--->select * from cards;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | zhangsanfeng |    5000 |
+----+--------------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

--->


終端一開啟了一個事務
mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update cards set balance=balance-500 where name='zhangsanfeng';
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from cards;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | zhangsanfeng |    4500 |
+----+--------------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> 

終端一沒有提交事務，終端二查看結果如下：
--->select * from cards;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | zhangsanfeng |    5000 |
+----+--------------+---------+
1 row in set (0.01 sec)

--->

終端一提交后，終端二在讀取結果如下：
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> 


--->select * from cards;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | zhangsanfeng |    4500 |
+----+--------------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

--->

這樣雖然也可能產生幻讀，但是產生幻讀的時間點是在另外一個事務結束后，也就是說，事務在未提交之前，其他用戶是感受不到的。
所以相對而言，這種隔離效果較之前兩種要好，起到了事務的隔離效果，又不影響並發，MySQL中默認就是該級別。

接下來測試serializable(串行化)
終端一：
mysql> set tx_isolation='serializable';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> set autocommit=0;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> update cards set balance=balance-500 where name='zhangsanfeng';
Query OK, 1 row affected (0.04 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> select * from cards;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | zhangsanfeng |    4500 |
+----+--------------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> 

終端二：
--->set tx_isolation='serializable';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

--->select * from cards;
+----+--------------+---------+
| id | name         | balance |
+----+--------------+---------+
|  1 | zhangsanfeng |    5000 |
+----+--------------+---------+
1 row in set (0.00 sec)
--->update cards set balance=balance-500 where name='zhangsanfeng';    //這一步可以看到，光標一直卡者，數據的修改不能成功，就是應為上面的事務沒有提交。
ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

可以看到串行化后，當事務沒有結束時，該數據就一直處於鎖定狀態，其他用戶不能操作。這種隔離級別最高，但是不支持並發，
所以在實際情況中一般不會用。

最后總結一下：
事務的隔離級別越高，事務越安全，但是並發能力越差。