数据库事务隔离级别、锁机制

一、数据库事务隔离级别

SQL标准定义了4类隔离级别，包括了一些具体规则，用来限定事务内外的哪些改变是可见的，哪些是不可见的。低级别的隔离级一般支持更高的并发处理，并拥有更低的系统开销。

1、Read Uncommitted（读取未提交内容）

在该隔离级别中，所有事务可以看到其他未提交事务的执行结果。本级别隔离很少用于实际应用，比其他隔离级别性能也好不了多少。读取未提交的数据成为“脏读”（Dirty Read）。

2、Read Committed（读取提交内容）

这是大多数数据库默认的隔离级别，但是，不是MySQL的默认隔离级别。它满足了隔离简单的定义：一个事务只能看到已提交事务所做的改变。这种隔离会出现“不可重复读”的现象（Nonrepeatable Read），因为同一事务的其他实例在该实例处理其间可能会有新的commit（包括update和delete），导致目标数据被修改，所以同一select可能返回不同结果。

3、Repeatable Read（可重读）

这是MySQL默认的隔离级别，它确保同一事务的多个实例在并发读取数据时，会看到同样的数据行（目标数据行不会被修改）。不过，会出现“幻读”的现象。幻读是由insert引起的，简单来说，幻读指当用户读取某一范围的数据行时，另一个事务又在该范围内插入了新行，当用户再读取该范围的数据行时，会发现有新的“幻影” 行。InnoDB和Falcon存储引擎通过多版本并发控制（MVCC，Multiversion Concurrency Control）机制解决了该问题。

4、Serializable（可串行化）

这是最高的事务隔离级别，它通过强制事务排序，使之不可能相互冲突，从而解决幻读问题。简而言之，它是在每个读的数据行上，加了共享锁，在这个级别，可能导致大量的超时现象和锁竞争。

5、总结

脏读(Drity Read)
某个事务已更新一份数据，另一个事务在此时读取了同一份数据，由于某些原因，前一个RollBack了操作，则后一个事务所读取的数据就会是不正确的。
不可重复读(Non-repeatable read)
在一个事务内，多次读同一数据。在这个事务还没有结束时，另外一个事务也访问该同一数据。那么，在第一个事务中的两次读数据之间，由于第二个事务的修改，那么第一个事务两次读到的的数据可能是不一样的。这样就发生了在一个事务内两次读到的数据是不一样的，因此称为是不可重复读。（update 和 delete 引起）
幻读(Phantom Read)
在一个事务的两次查询中数据笔数不一致，例如有一个事务查询了几列(Row)数据，而另一个事务却在此时插入了新的几列数据，先前的事务在接下来的查询中，就会发现有几列数据是它先前所没有的。（由 insert 引起）

二、锁机制

1、共享锁、排它锁

共享锁
由读表操作加上的锁，加锁后其他用户只能获取该表或行的共享锁，不能获取排它锁，也就是说只能读不能写
排它锁
由写表操作加上的锁，加锁后其他用户不能获取该表或行的任何锁，典型是mysql事务中

start transaction;
select * from user where userId = 1 for update;

执行完这句以后
1）当其他事务想要获取共享锁，比如事务隔离级别为Serializable的事务，执行select * from user;将会被挂起，因为Serializable的select语句需要获取共享锁

2）当其他事务执行

select * from user where userId = 1 for update;
update user set userAge = 100 where userId = 1;

也会被挂起，因为for update会获取这一行数据的排它锁，需要等到前一个事务释放该排它锁才可以继续进行。

2、行锁、表锁

行锁
对某行记录加上锁
表锁
对整个表加上锁

这样组合起来就有：行级共享锁、表级共享锁、行级排他锁、表级排他锁。

3、乐观锁、悲观锁

悲观锁(Pessimistic Lock)
顾名思义，就是很悲观，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会block直到它拿到锁。

传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁。

乐观锁(Optimistic Lock)
顾名思义，就是很乐观，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，如果期间被修改那么，则给用户做出提示。可以使用版本号等机制记录状态。

乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量，像数据库如果提供类似于write_condition机制的其实都是提供的乐观锁。