要说关系型数据库的特性，我相信很多人都会想到 ACID 这个词。在 ACID (原子性、一致性、隔离性、持久性) 这四个特性中，最为复杂的是隔离性。在本文中，我们将讨论几种常见的数据库隔离等级，以及它们对数据库应用正确性的影响。
数据库隔离等级概述
所谓数据库的隔离，是指多个事务（transaction）同时发生时，事务之间的相互影响。在理想的情况下，一个事务不应对另一个事务产生副作用。但实践表明，这种数据库的处理速度较慢，若能适当放宽对隔离性的要求，则可以显著增强数据库处理并发事务的能力。
现今通用的数据库隔离等级共分为五级，按隔离性从低到高，分别为：
- 未提交读取（read uncommitted）
- 已提交读取（read committed）
- 可重复读取（repeatable read）
- 快照隔离（snapshot isolation）
- 可序列化（serializable）
未提交读取
每个数据库的事务通常是由一系列读写操作组成的。数据库的原子性保证了一笔事务要么被完整地执行，要么完全没有被执行（回滚到先前的状态），但是原子性并没有规定事务执行的中间状态是否对其他事务可见。如果事务 A 执行的中间状态对事务 B 是可见的，那么我们称数据库的隔离等级为『未提交读取』，事务 B 读取事务的 A 中间状态称为『脏读』现象。
比如，路人甲在某银行开设了两个账户，分别是支票账户和储蓄账户。根据银行的协议，甲为了维持其 VIP 客户身份，在这家银行存入的资金总额不得低于 50 万元。假设初始条件下，甲在两个账户各拥有 30 万元，现在他想把支票账户中的 20 万元转移到储蓄账户中。
银行后台的数据库有一系列事务在同时运行。其中事务 A 完成转账过程：它将 20 万元从甲的支票账户上扣除，再将 20 万元加到甲的储蓄账户中。而事务 B 则在监控甲的资金流动，判断甲是否符合 VIP 用户的条件。若事务 B 可以读取事务 A 的中间状态，则 B 会发现甲的资金总额只有 40 万元，不再满足 VIP 的条件，而这是不正确的。
从上面的例子可以看出，未提交读取很容易引发数据库应用的错误。一般来说这种隔离等级使用的情况较少。
已提交读取
为了解决上个例子中因『脏读』而出现的错误，我们为数据库的隔离性提出了更高的要求。如果事务 B 无法读取事务 A 的中间状态，只能读取事务 A 在提交（完整执行）之前的值，或者事务 A 提交之后的值，则称数据库的隔离等级为『已提交读取』。
在『已提交读取』这个等级依旧会出现一些问题。比如，假设各地征收利息税的标准并不相同。路人甲向银行提交了一个变更，从 M 市搬到利息税不同的 N 市。在银行的数据库中，事务 A 负责更改甲的住址，而事务 B 则在计算甲的两个账户的利息税。在计算支票账户时，事务 B 看到甲在 M 市，于是按 M 市的税率得出了支票账户应缴的利息税。随后当事务 B 计算储蓄账户时，看到了事务 A 已经提交了住址的变更，于是按 N 市的税率得出了储蓄账户应缴的利息税。于是就出现了两个账户缴税不一致的情况。
可重复读取
如果进一步加强事务间的隔离性，就需要保证事务 B 在多次读取时，读取的内容不应被事务 A 修改。这样的特性通常被描述为『可重复读取』。
不过，可重复读取并不意味着事务 B 在多次读取时，总是能读到相同的数据。这是因为按照标准，可重复读取只是屏蔽了数据修改的结果，而没有对新插入的数据加以限制，因此会出现所谓的『幽灵读取』现象。之所以会有这样鸡肋的设定，很大程度上是由 SQL 数据库的底层实现决定的。
比如，路人甲某日又在该银行开设了第三个账户——股票账户，并存入了 30 万元。此时，银行正在清算资产。在银行的数据库中，事务 A 为甲开设了股票账户并存入了 30 万元。事务 B 在统计银行在本市和本省所拥有的存款总额。在统计本市总额时，事务 B 尚未看到事务 A 的提交，因此只计入了甲 60 万元的存款；而当统计本省总额时，事务 B 看到了事务 A 的提交，因为新增账户并不违背『可重复读取』的要求，所以计入了甲 90 万元的存款。最后会导致的问题是，各市的存款总额不等于全省的存款总额。
快照隔离
在数据库的隔离等级中，『快照隔离』是可以解决事务读取不一致这个问题的。快照隔离保证，每一个事务的读取操作，都会基于某个特定时刻的数据库的状态，因此排除了其他事务的写入产生的干扰。也就是说，除非一个事务自己写入了新值，否则它每次读取的内容必定是相同的。
可序列化
可序列化是数据库隔离的最高等级。它保证，一系列事务执行的最后结果，等价于这些事务按某个次序逐一执行的结果。也就是说，这些并行的事务完全不会对彼此造成影响。
既然都能够排除其他事务的干扰，那快照隔离和可序列化的区别是什么呢？我们可以假设这样一个场景。路人甲通过网上银行同时提交了两个请求，一个请求是将其支票账户中的所有资金转移到储蓄账户，另一个请求则是将储蓄账户中的所有资金转移到支票账户。如果这两个请求分别用事务 A 和事务 B 描述，在可序列化的隔离标准下，事务 A 和事务 B 必定有一个先发生而另一个后发生，所以最终结果要么是两个账户的所有资金都转入了支票账户，要么是都转入了储蓄账户。但是，在快照隔离的标准下还存在另一种可能，那就是事务 A 和事务 B 以相同的初始状态（支票账户 10 万，储蓄账户 50 万）作为数据库状态的参照，因此两个事务执行完的结果是甲的支票账户剩余 50 万元，储蓄账户剩余 10 万元。最后的这种可能性，在可序列化的隔离等级下是不可能发生的。