mysql 事务隔离级别和锁

什么是事务?

事务是逻辑上的一组操作，要么都执行，要么都不执行。

事务的特性？

ACID：
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： 执行事务前后，数据保持一致。例如转账业务中，无论事务是否成功，转账者和收款人的总额应该是不变的。
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。
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。

并发事务带来的问题？

脏读（Dirty read）: 事务A在修改事务，且还没有提交，事务B读取到了这个事务。
幻读（Phantom read）: 事务A读取了一个范围数据，事务B在这个范围内插入（删除）了数据，事务A再次读读这个范围数据，发现多了（少了）一些数据。
不可重复读（Unrepeatableread）: 事务A读取了一条数据，事务B对这条数据进行了修改，事务A再次读取这个数据，发现读取到的数据不一样了。
丢失修改（Lost to modify）: 事务A对一条数据进行修改，同时事务B对这条数据也进行修改，导致事务A对这条数据的修改丢失。例如a = 20,并发进行a = a - 1，最终结果是19，说明事务A的修改丢失了。

不可重复度和幻读区别？
不可重复读的重点是修改，幻读的重点在于新增或者删除。

事务隔离级别？

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。

MySQL InnoDB默认支持的隔离级别？

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

为什么大部分数据库的默认隔离级别都是读已提交？

因为隔离级别越低，事务请求的锁越少，所以大部分数据库系统的隔离级别都是 READ-COMMITTED(读取提交内容) ，但是 InnoDB 存储引擎默认使用 REPEATABLE-READ（可重读） 并不会有任何性能损失。

一致性非锁定读和锁定读？

一致性非锁定读（Consistent Nonlocking Reads）：

就是不加锁读，通常实现是使用版本号或者时间戳，在更新数据时，对版本号+1或者更新当前时间戳。查询时将当前可见版本号与对应记录的版本号进行对比，如果记录版本小于版本号小于可见版本号，表示该记录可见。

InnoDB 存储引擎的多版本控制 (multi versioning)是对非锁定读的实现，如果读取的行正在执行 DELETE 或 UPDATE 操作，这时读取操作不会去等待行上锁的释放。相反地，InnoDB 存储引擎会去读取行的一个快照数据，对于这种读取历史数据的方式，我们叫它快照读 (snapshot read)。

在 Repeatable Read 和 Read Committed 两个隔离级别下，如果是执行普通的 select 语句会使用 一致性非锁定读（MVCC：多版本并发控制）。并且在 Repeatable Read 下 MVCC 实现了可重复读和防止部分幻读（一致性非锁定读的时候，第一次读取生成快照，以后每次都读快照，阻止了这部分幻读）。

锁定读（Locking Reads）：

读取的是数据的最新版本，这种读也被称为 当前读（current read）。
select ... lock in share mode：对记录加 S 锁，其它事务也可以加S锁，如果加 x 锁则会被阻塞。
select ... for update、insert、update、delete：对记录加 X 锁，且其它事务不能加任何锁。

不管是S锁还是X锁，都不影响一致性非锁定读，所以MVCC可以实现Repeatable Read在一致性非锁定读的情况下的幻读。但是如果是当前读（current read）又叫锁定读，则会通过对读取的记录使用 Next-key Lock ，来防止其它事务在间隙间插入数据，来防止幻读。

InnoDB 对 MVCC 的实现？

MVCC 的实现依赖于隐藏字段、Read View、undo log。首先通过隐藏字段和Read View来判断数据的可见性。如不可见，则通过隐藏字段来找到undo log 中的历史版本中，最后提交事务的数据。同一个事务中，用户只能看到该事务创建 Read View 之前已经提交的修改和该事务本身做的修改。

undo log 主要有两个作用?

• 当事务回滚时用于将数据恢复到修改前的样子。
• 另一个作用是 MVCC ，当读取记录时，若该记录被其他事务占用或当前版本对该事务不可见，则可以通过 undo log 读取之前的版本数据，以此实现非锁定读。

在 InnoDB 存储引擎中 undo log 分为两种？

insert undo log ：指在 insert 操作中产生的 undo log。因为 insert 操作的记录只对事务本身可见，对其他事务不可见，故该 undo log 可以在事务提交后直接删除。不需要进行 purge 操作。
update undo log ：update 或 delete 操作中产生的 undo log。该 undo log可能需要提供 MVCC 机制，因此不能在事务提交时就进行删除。提交时放入 undo log 链表，等待 purge线程进行最后的删除。

RC 和 RR 隔离级别下 MVCC 的差异?

在事务隔离级别 RC 和 RR （InnoDB 存储引擎的默认事务隔离级别）下，InnoDB 存储引擎使用 MVCC（非锁定一致性读），但它们生成 Read View 的时机却不同：

• 在 RC 隔离级别下的 每次select 查询前都生成一个Read View (m_ids 列表)。
• 在 RR 隔离级别下只在事务开始后 第一次select 数据前生成一个Read View（m_ids 列表）。

MySQL支持的锁介绍？

行锁（Record Lock）：锁直接加在索引记录上面，锁住的是key。
间隙锁（Gap Lock）：锁定索引记录间隙，确保索引记录的间隙不变。间隙锁是针对事务隔离级别为可重复读或以上级别而已的。
Next-Key Lock ：行锁和间隙锁组合起来就叫Next-Key Lock。

Next-Key Lock 工作原理？

• 默认情况下，InnoDB工作在可重复读隔离级别下，并且会以Next-Key Lock的方式对数据行进行加锁，这样可以有效防止幻读的发生。Next-Key Lock是行锁和间隙锁的组合，当InnoDB扫描索引记录的时候，会首先对索引记录加上行锁（Record Lock），再对索引记录两边的间隙加上间隙锁（Gap Lock）。加上间隙锁之后，其他事务就不能在这个间隙修改或者插入记录。
• Gap Lock在InnoDB的唯一作用就是防止其他事务的插入删除操作，以此防止幻读的发生。

MySQL在InnoDB存储引擎在 RR 级别下解决幻读的方式？

• 执行普通 select，此时会以 MVCC 快照读的方式读取数据。
• 执行 select...for update/lock in share mode、insert、update、delete 等当前读时，使用Next-key-Lock 防止幻读。