隔离级别：READ UNCOMMITTED 到 SERIALIZABLE

并发问题

多个事务同时访问数据时，会产生以下问题：

1. 脏读（Dirty Read）

读取到其他事务未提交的数据。

-- 事务 A
BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = 200 WHERE id = 1;
-- 未提交

-- 事务 B
BEGIN;
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;  -- 200（脏数据）
COMMIT;

-- 事务 A
ROLLBACK;  -- 回滚，balance 恢复为 100

事务 B 读到了事务 A 未提交的数据（200），但 A 最终回滚了。

2. 不可重复读（Non-repeatable Read）

同一事务中两次读取同一数据，结果不同。

-- 事务 A
BEGIN;
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;  -- 100

-- 事务 B
BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = 200 WHERE id = 1;
COMMIT;

-- 事务 A
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;  -- 200（不同了）
COMMIT;

3. 幻读（Phantom Read）

同一事务中两次查询，结果集的行数不同。

-- 事务 A
BEGIN;
SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE user_id = 1;  -- 5 行

-- 事务 B
BEGIN;
INSERT INTO orders (user_id, product, amount) VALUES (1, 'Mouse', 25);
COMMIT;

-- 事务 A
SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE user_id = 1;  -- 6 行（多了一行）
COMMIT;

四种隔离级别

SQL 标准定义了四种隔离级别，从低到高：

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
READ UNCOMMITTED	可能	可能	可能
READ COMMITTED	不可能	可能	可能
REPEATABLE READ	不可能	不可能	可能
SERIALIZABLE	不可能	不可能	不可能

READ UNCOMMITTED：读未提交

最低隔离级别，允许脏读。

-- PostgreSQL
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;

-- MySQL
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
BEGIN;

特点：

• 允许读取未提交的数据
• 性能最高，并发最好
• 数据一致性最差

应用场景：统计报表、日志分析（允许不精确）

READ COMMITTED：读已提交

只能读取已提交的数据，防止脏读。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
BEGIN;
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;  -- 只看到已提交的值
COMMIT;

特点：

• 防止脏读
• 允许不可重复读和幻读
• PostgreSQL 默认级别

应用场景：大多数 Web 应用、电商系统

REPEATABLE READ：可重复读

同一事务中多次读取同一数据，结果一致。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
BEGIN;
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;  -- 100
-- 其他事务修改并提交
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;  -- 仍然是 100
COMMIT;

特点：

• 防止脏读和不可重复读
• 允许幻读（SQL 标准）
• MySQL InnoDB 默认级别（实际上也防止幻读）

应用场景：金融系统、需要数据一致性的应用

SERIALIZABLE：可串行化

最高隔离级别，完全隔离，如同事务串行执行。

SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE;
BEGIN;
SELECT * FROM orders WHERE user_id = 1;
-- 其他事务无法插入、更新、删除该用户的订单
COMMIT;

特点：

• 防止所有并发问题
• 性能最低，并发最差
• 可能产生死锁

应用场景：关键金融交易、需要严格一致性的场景

设置隔离级别

会话级别

-- PostgreSQL
SET SESSION CHARACTERISTICS AS TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

-- MySQL
SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;

事务级别

-- PostgreSQL
BEGIN ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

-- MySQL
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
BEGIN;

查看当前隔离级别

-- PostgreSQL
SHOW TRANSACTION ISOLATION LEVEL;

-- MySQL
SELECT @@transaction_isolation;

PostgreSQL vs MySQL

PostgreSQL

• 默认：READ COMMITTED
• REPEATABLE READ 使用 MVCC，防止幻读
• SERIALIZABLE 使用 SSI（Serializable Snapshot Isolation）

MySQL InnoDB

• 默认：REPEATABLE READ
• REPEATABLE READ 使用 Next-Key Locks，防止幻读
• READ UNCOMMITTED 很少使用

实际测试

测试脏读

-- 会话 1
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED;
BEGIN;

-- 会话 2
BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = 200 WHERE id = 1;
-- 不提交

-- 会话 1
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;  -- 200（脏读）

-- 会话 2
ROLLBACK;

-- 会话 1
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;  -- 100（之前读到的是脏数据）
COMMIT;

测试不可重复读

-- 会话 1
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED;
BEGIN;
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;  -- 100

-- 会话 2
BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = 200 WHERE id = 1;
COMMIT;

-- 会话 1
SELECT balance FROM accounts WHERE id = 1;  -- 200（不可重复读）
COMMIT;

测试幻读

-- 会话 1
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
BEGIN;
SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE user_id = 1;  -- 5

-- 会话 2
INSERT INTO orders (user_id, product, amount) VALUES (1, 'Mouse', 25);
COMMIT;

-- 会话 1（MySQL）
SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE user_id = 1;  -- 仍然 5（防止幻读）

-- 会话 1（PostgreSQL）
SELECT COUNT(*) FROM orders WHERE user_id = 1;  -- 仍然 5（MVCC）
COMMIT;

选择隔离级别

场景	推荐级别	原因
Web 应用	READ COMMITTED	平衡性能与一致性
金融系统	REPEATABLE READ / SERIALIZABLE	严格一致性
统计报表	READ UNCOMMITTED	允许不精确，提高性能
秒杀活动	SERIALIZABLE	防止超卖
普通查询	默认级别	无需特殊处理

性能影响

隔离级别越高，性能越低：

READ UNCOMMITTED  <-- 最快
READ COMMITTED
REPEATABLE READ
SERIALIZABLE      <-- 最慢

原因：

• 更高级别需要更多锁
• 更多的冲突和等待
• SERIALIZABLE 可能需要重试事务

练习

1. 测试脏读：设置 READ UNCOMMITTED，复现脏读场景。

2. 测试不可重复读：设置 READ COMMITTED，观察不可重复读。

3. 测试幻读：设置 REPEATABLE READ，测试是否防止幻读。

4. 隔离级别对比：同一查询在不同隔离级别下的结果对比。

5. 性能测试：对比不同隔离级别下的并发插入性能。

6. 死锁模拟：在 SERIALIZABLE 下模拟死锁。

7. 查看默认级别：查看数据库的默认隔离级别。

8. 实际场景：设计秒杀活动，选择合适的隔离级别防止超卖。

完成练习后，打开本章答案页核对。

下一步

学会了隔离级别。下一节学习锁机制：理解行锁、表锁、意向锁，掌握死锁的处理。

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