mysql为什么可以读到未提交数据简介：

MySQL为何能够读取未提交数据：深入解析事务隔离级别与底层机制 在数据库管理系统中，事务（Transaction）是一个核心概念，它确保了一系列操作的原子性、一致性、隔离性和持久性（即ACID特性）

    其中，隔离性（Isolation）特指事务之间的相互影响程度，这一特性通过不同的事务隔离级别来实现

    MySQL，作为一款广泛使用的关系型数据库管理系统，支持多种事务隔离级别，其中“读未提交”（Read Uncommitted）级别允许一个事务读取另一个事务尚未提交的数据

    这一特性背后隐藏着复杂的机制和设计考量，本文将深入探讨MySQL为何能够读取未提交数据，并分析其底层原理

     一、事务隔离级别概述 在MySQL中，事务隔离级别定义了事务之间如何相互隔离，以避免并发执行时产生的数据不一致问题

    MySQL提供了四种标准的事务隔离级别，从低到高分别是：读未提交（Read Uncommitted）、读已提交（Read Committed）、可重复读（Repeatable Read）和串行化（Serializable）

     1.读未提交（Read Uncommitted）：允许一个事务读取另一个事务尚未提交的数据

    这种隔离级别提供了最高的并发性，但可能导致脏读、不可重复读和幻读问题

     2.读已提交（Read Committed）：一个事务只能读取已经提交的数据

    这种隔离级别避免了脏读，但仍可能导致不可重复读和幻读

     3.可重复读（Repeatable Read）：确保在同一个事务中多次读取同一数据时，得到的结果是一致的

    这种隔离级别避免了脏读和不可重复读，但仍可能产生幻读

    MySQL的InnoDB存储引擎通过多版本并发控制（MVCC）机制实现了这一级别

     4.串行化（Serializable）：通过强制事务串行执行来避免所有并发问题，包括脏读、不可重复读和幻读

    这种隔离级别提供了最高的数据一致性，但牺牲了并发性能

     二、MySQL为何能读取未提交数据 MySQL能够读取未提交数据，主要是因为在读未提交（Read Uncommitted）隔离级别下，数据库系统对事务的可见性和锁机制进行了特定的设计

     1. 数据行的可见性 在读未提交隔离级别下，事务可以读取其他事务尚未提交的数据行

    这是因为MySQL不会对数据行进行加锁操作，或者即使加锁也不会阻止其他事务读取未提交的数据

    这种设计允许事务在数据被正式提交之前就能够访问到最新的数据变更，从而提高了并发性能

     然而，这种设计也带来了潜在的问题

    由于未提交的数据可能会被回滚，因此一个事务读取到的数据可能是无效的，这就是所谓的“脏读”

    脏读问题在读未提交隔离级别下是无法避免的

     2. 事务视图与MVCC MySQL的InnoDB存储引擎通过多版本并发控制（MVCC）机制来实现事务的隔离

    每个事务在开始时都会创建一个事务视图，这个视图定义了事务能够看到的数据版本

    在读未提交隔离级别下，事务的事务视图不会限制其他事务的读取操作，因此事务可以读取到其他事务尚未提交的数据

     MVCC通过维护数据的多个版本来实现并发控制

    当事务对数据进行修改时，InnoDB会生成一个新的数据版本，并将旧版本保留下来

    这样，其他事务在读取数据时，可以根据自身的事务视图来选择合适的数据版本

    在读未提交隔离级别下，事务总是选择最新的数据版本，即使这个版本尚未被提交

     3. 内存池与共享内存 为了提高读写性能，数据库系统通常会引入内存池来缓存磁盘数据

    在MySQL中，内存池对所有线程（即所有数据库事务）是共享的

    这意味着，当一个事务对数据进行修改时，这些修改会首先反映在内存池中，而不是立即持久化到磁盘上

    因此，即使事务尚未提交，其他事务仍然可以通过访问共享内存来读取到这些未提交的数据

     需要注意的是，这种设计并不意味着数据的不一致性

    因为数据库系统在事务提交时，会将内存池中的数据变更持久化到磁盘上，并确保数据的一致性

    但在读未提交隔离级别下，事务可以在数据被持久化之前就读取到这些变更

     4. WAL思想与日志先行 数据库的底层设计通常采用WAL（Write-Ahead Logging）思想

    这种思想的核心是，在数据被正式修改之前，先将其变更记录到日志中

    只有当日志记录成功时，数据修改才会被应用到数据库系统中

    这种设计确保了数据在崩溃恢复时的一致性

     在读未提交隔离级别下，虽然事务尚未提交，但数据的变更已经记录到了日志中，并且可能已经被反映到了内存池中

    因此，其他事务可以通过访问内存池来读取到这些未提交的数据变更

    需要注意的是，这些变更在事务提交之前仍然是不确定的，可能会被回滚

     三、读未提交隔离级别的应用场景与风险 读未提交隔离级别提供了最高的并发性能，因为它允许事务在数据被正式提交之前就能够访问到最新的数据变更

    这种特性在某些应用场景下是非常有用的，比如实时监控系统、在线游戏服务器等需要高并发性能的系统

     然而，读未提交隔离级别也带来了显著的风险

    由于允许读取未提交的数据，它可能导致脏读、不可重复读和幻读问题

    这些问题会降低数据的一致性和可靠性，从而影响应用的正确性和稳定性

     脏读是指一个事务读取到了另一个事务尚未提交的数据，而这个数据最终可能会被回滚

    这会导致事务读取到无效的数据，从而引发错误

    不可重复读是指一个事务在同一个查询中多次读取同一数据时，得到了不一致的结果

    这会导致应用的行为变得不可预测

    幻读是指在一个事务中读取了某些行后，另一个事务插入了新行，然后第一个事务再次读取同样的范围时，看到了这些新的“幻影”行

    这同样会破坏数据的一致性

     因此，在使用读未提交隔离级别时，开发者需要谨慎权衡并发性能和数据的一致性要求

    如果应用对数据一致性要求较高，那么应该选择更高的事务隔离级别来避免潜在的问题

     四、结论 MySQL之所以能够读取未提交数据，是因为在读未提交（Read Uncommitted）隔离级别下，数据库系统对数据行的可见性、事务视图与MVCC机制、内存池与共享内存以及WAL思想与日志先行等进行了特定的设计

    这些设计允许事务在数据被正式提交之前就能够访问到最新的数据变更，从而提高了并发性能

    然而，这种设计也带来了潜在的风险，包括脏读、不可重复读和幻读问题

    因此，在使用读未提交隔离级别时，开发者需要谨慎权衡并发性能和数据的一致性要求，以确保应用的正确性和稳定性