PostgreSQL支持读已提交、可重复读和串行化三种事务隔离级别,分别适用于不同并发场景;读已提交为默认级别,允许非可重复读和幻读,SELECT不加锁,写操作加行级排他锁;可重复读通过快照避免不可重复读和幻读,依赖MVCC和写冲突检测,可能因冲突失败;串行化基于SSI技术防止串行化异常,需重试事务以保证强一致性;隔离级别越高,一致性越强但性能开销越大,应用需根据需求权衡选择。

PostgreSQL 的事务隔离级别决定了事务之间如何相互影响,尤其是在并发访问相同数据时的可见性和锁行为。PostgreSQL 支持三种标准隔离级别:读已提交(Read Committed)、可重复读(Repeatable Read)和串行化(Serializable)。每种级别在锁机制和并发控制上表现不同,直接影响应用的性能与一致性。
1. 读已提交(Read Committed)
这是 PostgreSQL 的默认隔离级别,适用于大多数常规业务场景。
说明:- 一个事务中每次 SELECT 查询都会看到在该查询开始前已提交的数据。
- 同一事务内的多次查询可能看到不同的结果(非可重复读)。
- 写操作(UPDATE、DELETE)会获取行级排他锁,防止其他事务修改同一行。
- SELECT 不加共享锁(除非显式使用 FOR SHARE/UPDATE)。
- UPDATE 和 DELETE 在匹配的行上加行级排他锁(Exclusive Lock),并持有到事务结束。
- INSERT 不会对已有行加锁,但可能触发唯一约束检查时产生锁竞争。
- 可能发生“幻读”(Phantom Read),即两次执行相同条件的查询,返回不同数量的行。
2. 可重复读(Repeatable Read)
该级别通过快照机制保证事务内读取的一致性,避免了不可重复读和幻读。
说明:- 事务启动时建立一个快照,整个事务期间都基于这个快照读取数据。
- 即使其他事务提交了更改,当前事务也看不到这些变化。
- 普通 SELECT 仍不加锁,依赖 MVCC 实现一致性。
- UPDATE 和 DELETE 会尝试锁定目标行;如果发现目标行已被修改(由其他事务提交),则事务会失败并报错“不能序列化访问”,提示存在冲突。
- 系统通过检测写-写冲突来维护可重复性,而不是长时间持有锁。
- 虽然称为“可重复读”,但在 PostgreSQL 中实际行为接近“快照隔离”(Snapshot Isolation)。
3. 串行化(Serializable)
最高隔离级别,确保事务并发执行的效果等价于串行执行。
说明:- 基于可重复读的快照机制,进一步引入“串行化冲突检测”机制。
- PostgreSQL 使用 SSI(Serializable Snapshot Isolation)技术,在运行时分析事务依赖图,预防危险结构。
- 读操作不加传统锁,仍依赖 MVCC 快照。
- 系统后台跟踪读-写和写-写依赖关系。
- 当检测到可能导致串行化异常的情况时,会选择一个事务回滚,并提示错误:“could not serialize access due to concurrent update”。
- 开发者需捕获此类异常并重试事务。
- 没有显式的表锁或行锁用于阻塞读,而是通过逻辑冲突判断实现隔离。
隔离级别对比总结
| 特性 | 读已提交 | 可重复读 | 串行化 |
|---|---|---|---|
| 是否允许脏读 | 否 | 否 | 否 |
| 是否允许不可重复读 | 是 | 否 | 否 |
| 是否允许幻读 | 是 | 否 | 否 |
| SELECT 是否加锁 | 否(除非显式指定) | 否 | 否 |
| UPDATE/DELETE 锁类型 | 行级排他锁 | 行级锁 + 冲突检测 | 行级锁 + SSI 检测 |
| 自动回滚可能性 | 无 | 有(写冲突) | 有(串行化异常) |
| 适用场景 | 一般Web应用、高并发读写 | 需要一致快照的报表 | 强一致性要求金融系统 |
基本上就这些。选择合适的隔离级别要权衡一致性需求与性能开销。多数情况下,默认的“读已提交”足够用;若需避免幻读且能处理重试逻辑,“串行化”是最安全的选择。理解各级别的锁与MVCC协作方式,有助于设计更健壮的数据库交互逻辑。










