10.6 隔离级别

隔离级别决定多个事务并发读写同一批数据时，能看到什么结果。dbVisitor 的 Isolation 最终会映射到 JDBC Connection#setTransactionIsolation(int)。

隔离级别可以用于三种事务入口：

注解式事务

@Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)
public void createOrder(long orderId) {
    ...
}

模板事务

txTemplate.execute(tranStatus -> {
    ...
    return null;
}, Propagation.REQUIRED, Isolation.REPEATABLE_READ);

编程式事务

TransactionStatus tran = txManager.begin(
        Propagation.REQUIRED,
        Isolation.SERIALIZABLE
);

如何选择

想达到的效果	常用隔离级别
使用数据库默认配置	DEFAULT
避免读到未提交数据，兼顾并发性能	READ_COMMITTED
同一事务内多次读取同一行结果保持一致	REPEATABLE_READ
要求最高一致性，接受明显并发性能损耗	SERIALIZABLE
明确允许脏读，只追求很低一致性成本	READ_UNCOMMITTED

信息

不同数据库对默认隔离级别和具体语义的实现可能不同。例如 MySQL、PostgreSQL、Oracle 对 REPEATABLE_READ、幻读、锁的处理并不完全一样。dbVisitor 负责设置 JDBC 隔离级别，但不能改变数据库自身的事务模型。

不同的隔离级别均以下面这张表为例子：

mysql> select * from students;
+----+-------+
| id | name  |
+----+-------+
|  1 | Alice |
+----+-------+

DEFAULT

默认事务隔离级别，具体使用的隔离级别由数据库驱动决定。

• 常量 Isolation.DEFAULT

使用数据库默认隔离级别

@Transactional
public void createOrder(long orderId) {
    ...
}

脏读 (Read Uncommitted)

最低的隔离级别。事务 A 可以读到事务 B 更新后但未提交的数据。如果事务 B 回滚，事务 A 读到的就是脏数据。

• 常量 Isolation.READ_UNCOMMITTED

显式允许 READ_UNCOMMITTED

@Transactional(isolation = Isolation.READ_UNCOMMITTED)
public List<OrderInfo> queryFastButWeakConsistent() {
    return orderMapper.queryRecentOrders();
}

时序	事务 A	事务 B	效果
T1		set isolation level read uncommitted
T2	begin	begin
T3	update students set name='bob' where id=1
T4		select * from students where id=1	读到 'bob'（脏读）
T5	rollback
T6		select * from students where id=1	读回 'Alice'

不可重复读 (Read Committed)

事务 A 只能读取到其他事务已提交的数据。但在同一事务中，两次相同查询可能返回不同结果（因为期间有其他事务提交了修改）。

• 常量 Isolation.READ_COMMITTED

常见业务写入使用 READ_COMMITTED

@Transactional(isolation = Isolation.READ_COMMITTED)
public void payOrder(long orderId) {
    orderMapper.markPaid(orderId);
    orderMapper.insertPayLog(orderId);
}

时序	事务 A	事务 B	效果
T1	set isolation level read committed	set isolation level read committed
T2	begin	begin
T3		select * from students where id=1	读到 'Alice'
T4	update students set name='bob' where id=1
T5		select * from students where id=1	仍读到 'Alice'（未提交不可见）
T6	commit
T7		select * from students where id=1	读到 'bob'（不可重复读）
T8		commit

可重复读 (Repeatable Read)

防止同一事务重复读取已有行时受到其他事务已提交修改的影响。自身写入、范围内新增行和锁定读的行为还取决于数据库实现。

• 常量 Isolation.REPEATABLE_READ

同一事务内需要稳定读取

@Transactional(isolation = Isolation.REPEATABLE_READ)
public OrderSummary buildOrderSummary(long orderId) {
    Order order = orderMapper.queryOrder(orderId);
    List<OrderItem> items = orderMapper.queryItems(orderId);
    return new OrderSummary(order, items);
}

幻读

在 Repeatable Read 下，一个事务可能遇到幻读（Phantom Read）： 幻读通常指同一范围查询因其他事务提交而出现或消失记录。下面展示 MySQL InnoDB 中一致性读与更新操作可能观察到不同数据的情形，不是所有数据库在该级别的共同表现。

时序	事务 A	事务 B	效果
T1	set isolation level repeatable read	set isolation level repeatable read
T2	begin	begin
T3		select * from students where id=99	结果为空
T4	insert into students (id, name) values (99, 'bob')
T5	commit
T6		select * from students where id=99	仍为空（可重复读）
T7		update students set name='alice' where id=99	更新成功
T8		select * from students where id=99	出现数据（幻读）

可串行化 (Serializable)

要求已提交事务的效果等价于按某种顺序串行执行，不意味着事务必须逐个运行。它排除脏读、不可重复读、幻读及不可串行化结果。

• 常量 Isolation.SERIALIZABLE

需要最高一致性时使用

@Transactional(isolation = Isolation.SERIALIZABLE)
public void allocateUniqueNumber(String bizType) {
    Long nextNumber = numberMapper.queryNextNumber(bizType);
    numberMapper.updateNextNumber(bizType, nextNumber + 1);
}

性能影响

数据库可能通过锁或并发冲突检测实现此级别，并不等同于全库排他锁。需要考虑等待、死锁或序列化失败；发生可重试冲突时，应按数据库要求重试整个事务。详见 PostgreSQL 事务隔离说明。

各级别对比

下表描述标准允许的现象；数据库可以提供更强保证，例如 PostgreSQL 的 Repeatable Read 不允许幻读。

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
READ_UNCOMMITTED	可能	可能	可能
READ_COMMITTED	-	可能	可能
REPEATABLE_READ	-	-	可能
SERIALIZABLE	-	-	-

深入阅读

• 注解式事务：在 @Transactional 上指定隔离级别。
• 模板事务：在 execute 的第三个参数中指定隔离级别。
• 跨 API 事务：了解不同 API 如何共享事务连接及其隔离级别。