MySQL学习之事务，锁机制

事务

什么是事务？

事务就是逻辑上的一组操作，要么全做，要么全不做

事务经典例子：转账，转账需要两个操作，从一个人账户上减钱，在另一个账户上加钱，比如说小红给小明转账100元，就需要先从小红账上-100，再去小明账上+100，这两个操作要么都做要么都不做，要是只做一个操作，就会出现问题。保证两个操作都做的就是事务

事务的四大特性：

原子性：事务是最小的执行单位，不允许分割。事务的原子性确保动作要么全部完成，要么完全不起作用；

一致性： 执行事务后，数据库从一个正确的状态变化到另一个正确的状态；

隔离性：并发访问数据库时，一个用户的事务不被其他事务所干扰，各并发事务之间数据库是独立的；

持久性：一个事务被提交之后。它对数据库中数据的改变是持久的，即使数据库发生故障也不应该对其有任何影响。

并发导致的问题：

脏读：当一个事务正在访问数据并且对数据进行了修改，而这种修改还没提交到数据库中，这时候的另一个事务也访问了这个数据，然后使用了数据，因为这个数据是还没有提交的数据，那么另一个数据读取到的就是“脏数据”，依据“脏数据”做出的操作可能是不正确的

幻读：它发生在一个事务（事务1）读取了几行数据，紧接着另一个并发的事务（事务2）插入了一条数据，在事务1随后的查询过程中就会发现一些原本不存在的记录，好像发生了幻觉一样，所以称之为幻读。

不可重复读： 指的是事务1在本事务内多次去读同一数据，在这个事务还没结束时，事务2对该数据进行了访问并修改，由于数据发生了修改，那么第一个事务在两次读取数据之间就有可能造成不一样，这就发生了一个事务连续两次读到的数据不一样的情况，称之为不可重复读。

丢失修改： 指在一个事务读取一个数据时，另外一个事务也访问了该数据，那么在第一个事务中修改了这个数据后，第二个事务也修改了这个数据。这样第一个事务内的修改结果就被丢失，因此称为丢失修改。 例如：事务1读取某表中的数据A=20，事务2也读取A=20，事务1修改A=A-1，事务2也修改A=A-1，最终结果A=19，事务1的修改被丢失。

为了解决以上出现的问题：

事务提出了四个隔离级别

SQL 标准定义了四个隔离级别：

• READ-UNCOMMITTED(读取未提交)：

最低的隔离级别，允许读取尚未提交的数据变更，可能会导致脏读、幻读或不可重复读。

• READ-COMMITTED(读取已提交)：

允许读取并发事务已经提交的数据，可以阻止脏读，但是幻读或不可重复读仍有可能发生。

• REPEATABLE-READ(可重复读)：

对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改，可以阻止脏读和不可重复读，但幻读仍有可能发生。

• SERIALIZABLE(可串行化)：

最高的隔离级别，完全服从ACID的隔离级别。所有的事务依次逐个执行，这样事务之间就完全不可能产生干扰，也就是说，该级别可以防止脏读、不可重复读以及幻读。

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
READ-UNCOMMITTED	√	√	√
READ-COMMITTED	×	√	√
REPEATABLE-READ	×	×	√
SERIALIZABLE	×	×	×

MySQL InnoDB 存储引擎的默认支持的隔离级别是 REPEATABLE-READ（可重读）

锁机制与InnoDB锁算法

MyISAM和InnoDB存储引擎使用的锁：

• MyISAM采用表级锁(table-level locking)。
• InnoDB支持行级锁(row-level locking)和表级锁,默认为行级锁

表级锁和行级锁对比：

• 表级锁： MySQL中锁定 粒度最大 的一种锁，对当前操作的整张表加锁，实现简单，资源消耗也比较少，加锁快，不会出现死锁。其锁定粒度最大，触发锁冲突的概率最高，并发度最低，MyISAM和 InnoDB引擎都支持表级锁。
• 行级锁：MySQL中锁定 粒度最小 的一种锁，只针对当前操作的行进行加锁。 行级锁能大大减少数据库操作的冲突。其加锁粒度最小，并发度高，但加锁的开销也最大，加锁慢，会出现死锁。

Record Lock: 单个行记录上的锁

Gap Lock: 间隙锁，锁定一个范围，不包括记录本身

Next-key Lock： record+gap 锁定一个范围，包含记录本身

虽然使用行级索具有粒度小、并发度高等特点，但是表级锁有时候也是非常必要的：

• 事务更新大表中的大部分数据直接使用表级锁效率更高；
• 事务比较复杂，使用行级索很可能引起死锁导致回滚。

 锁分类

共享锁（S锁）：

如果事务T对数据A加上共享锁后，则其他事务只能对A再加共享锁，不 能加排他锁。获取共享锁的事务只能读数据，不能修改数据。

排他锁（X锁）：

如果事务T对数据A加上排他锁后，则其他事务不能再对A加任任何类型的封锁。获取排他锁的事务既能读数据，又能修改数据。

死锁和避免死锁

不同于MyISAM总是一次性获得所需的全部锁，InnoDB的锁是逐步获得的，当两个事务都需要获得对方持有的锁，导致双方都在等待，这就产生了死锁。 发生死锁后，InnoDB一般都可以检测到，并使一个事务释放锁回退，另一个则可以获取锁完成事务，我们可以采取以上方式避免死锁：

• 通过表级锁来减少死锁产生的概率；
• 多个程序尽量约定以相同的顺序访问表（这也是解决并发理论中哲学家就餐问题的一种思路）；
• 同一个事务尽可能做到一次锁定所需要的所有资源。

相关知识点：

1. innodb对于行的查询使用next-key lock
2. Next-locking keying为了解决Phantom Problem幻读问题
3. 当查询的索引含有唯一属性时，将next-key lock降级为record key
4. Gap锁设计的目的是为了阻止多个事务将记录插入到同一范围内，而这会导致幻读问题的产生
5. 有两种方式显式关闭gap锁：（除了外键约束和唯一性检查外，其余情况仅使用record lock） A. 将事务隔离级别设置为RC B. 将参数innodb_locks_unsafe_for_binlog设置为1