MySQL进阶系列：锁与事务的隔离级别

lsekfe

我们的数据库一般都会并发执行多个事务，多个事务可能会并发的对相同的一批数据进行增删改查操作，可能就会导致我们说的脏写、脏读、不可重复读、幻读这些问题。

　　这些问题的本质都是数据库的多事务并发问题，为了解决多事务并发问题，数据库设计了事务隔离机制、锁机制、MVCC多版本并发控制隔离机制来解决多事务并发问题。

　　首先，我们来了解一下事务，以及事务的ACID特性。

　　那么什么是事务？事务是一组SQL语句要么全部执行成功，要么全部执行失败。

　　事务的ACID特性

　　原子性(Atomicity)：事务是一个原子操作单元，其对数据的修改，要么全都执行，要么全都不执行。

　　一致性(Consistent)：在事务开始和完成时，数据都必须保持一致状态。这意味着所有相关的数据规则都必须应用于事务的修改，以保持数据的完整性。

　　隔离性(Isolation)：数据库系统提供一定的隔离机制，保证事务在不受外部并发操作影响的“独立”环境执行。这意味着事务处理过程中的中间状态对外部是不可见的，反之亦然。

　　持久性(Durable)：事务完成之后，它对于数据的修改是永久性的，即使出现系统故障也能够保持。


　　并发事务带来的问题

　　脏写：当多个事务对同一条数据进行操作时，最后的更新覆盖了由其他事务的更新，那么其他事务的更新数据即丢失，这种问题称为脏写。

　　脏读：事务A读到了事务B已经修改但尚未提交的数据，事务A还在这个数据基础上做了操作。此时，如果事务B回滚，事务A读取的数据无效，不符合一致性要求。

　　不可重复读：事务A内部的相同查询语句在不同时刻读出的结果不一致，不符合隔离性。

　　幻读：事务A读取到了事务B提交的新增数据，不符合隔离性。

　　那么MYSQL是怎么解决这些问题的呢？就是通过事务的隔离级别，有以下几种：

　　读未提交：事务A能够读取到事务B没有提交的数据。

　　读已提交：事务A只能读取到事务B已提交的数据。

　　可重复读：事务A在当前事务中，相同SQL读取到的数据都是一样的。

　　串行化：相当于加了事务级别的锁。事务A提交之后，其他事务才能往下执行。

　　下面有一张图记录了这四种隔离级别的问题：

常看当前数据库的事务隔离级别: show variables like '%isolation%'；
　　设置事务隔离级别：set transaction_isolation='REPEATABLE-READ'。
　　Mysql默认的事务隔离级别是可重复读，用Spring开发程序时，如果不设置隔离级别默认用Mysql设置的隔离级别，如果Spring设置了就用已经设置的隔离级别。
　　在具体讲解这四种隔离级别之前，我们先了解一下MYSQL锁的知识，这是个大前提。

　　锁分类
　　1.从性能上分为乐观锁(用版本对比来实现)和悲观锁。
　　2.从对数据库操作的类型分，分为读锁和写锁(都属于悲观锁)。
　　读锁（共享锁，S锁(Shared)）：针对同一份数据，多个读操作可以同时进行而不会互相影响。
　　写锁（排它锁，X锁(eXclusive)）：当前写操作没有完成前，它会阻断其他写锁和读锁。
　　3.从对数据操作的粒度分，分为表锁和行锁。
　　行锁是我们开发过程中最常见的，那么我们以行锁为例， 行锁每次操作锁住一行数据，一个session开启事务更新不提交，另一个session更新同一条记录会阻塞，更新不同记录不会阻塞。
　　开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度最高。
　　InnoDB与MYISAM的最大不同有两点：
　　·InnoDB支持事务
　　I·nnoDB支持行级锁
　　对行锁有了一定了解之后，接下来我们来演示一下这四种隔离级别：

　　读未提交
　　首先把隔离级别设为读未提交set transaction_isolation='read-uncommitted';，接下来开启两个会话，如下图：

事务A读到了事务B没有提交的数据，脏写、脏读，不可重复读、幻读都可能发生。

　　读已提交
　　首先把隔离级别设为读未提交set transaction_isolation='read-committed';，接下来开启两个会话，如下图：


事务A只能读到事务B已提交的数据，不可重复读、幻读可能发生。

　　可重复读
　　首先把隔离级别设为读未提交set transaction_isolation='read-committed';，接下来开启两个会话，如下图：


按照上图序号标注的顺序，从1到6，在6查询的时候，发现确实是没有查到B事务新增的数据的，所以确实没有幻读。
　　但是再执行7、8，会发现在8的时候，出现了幻读。
　　那既然MYSQL的默认隔离级别是可重复读，还会出现幻读，那么MYSQL是怎么解决幻读的呢？通过MVCC机制，下面会讲到。

　　串行化
　　首先把隔离级别设为读未提交set transaction_isolation='read-committed';，接下来开启两个会话，如下图：


当隔离级别是串行化的时候，事务A查询到的行会被加上行锁，事务B更新行锁上的数据会阻塞，直到事务A提交之后，事务B才能更新成功。
　　PS：Mysql默认级别是repeatable-read，有办法解决幻读问题吗？间隙锁在某些情况下可以解决幻读问题。
　　间隙锁，锁的就是两个值之间的空隙。


那么间隙就有id为(3，10)、(10，20)、(20，正无穷)这三个区间，在Session_1下面执行update account set name='zhuge' where id>8 and id<18;，则其他Session没法在这个范围所包含的所有行记录(包括间隙行记录)以及行记录所在的间隙里插入或修改任何数据，即id在(3，20]区间都无法修改数据，注意最后那个20也是包含在内的。间隙锁是在可重复读隔离级别下才会生效。