Mysql事务隔离性与相关锁的总结
事务隔离级别
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
|---|---|---|---|
| 读未提交 | 可以出现 | 可以出现 | 可以出现 |
| 读提交 | 不允许出现 | 可以出现 | 可以出现 |
| 可重复读 | 不允许出现 | 不允许出现 | 可以出现 |
| 序列化 | 不允许出现 | 不允许出现 | 不允许出现 |
注意点
上述隔离级别都是这么定义的，但是InnoDB和Falcon存储引擎已经通过多版本并发控制（MVCC，Multiversion Concurrency Control）机制解决了幻读问题。
行锁的类型
InnoDB 实现了两种类型的行级锁：
-
共享锁
（也称为 S 锁）：允许事务读取一行数据。
可以使用 SQL 语句
select * from tableName where … lock in share mode;手动加 S 锁。 -
独占锁
（也称为 X 锁）：允许事务删除或更新一行数据。
可以使用 SQL 语句
select * from tableName where … for update; 手动加 X 锁。
S 锁和 S 锁是兼容的，X 锁和其它锁都不兼容，举个例子，事务 T1 获取了一个行 r1 的 S 锁，另外事务 T2 可以立即获得行 r1 的 S 锁，此时 T1 和 T2 共同获得行 r1 的 S 锁，此种情况称为锁兼容，但是另外一个事务 T2 此时如果想获得行 r1 的 X 锁，则必须等待 T1 对行 r 锁的释放，此种情况也成为锁冲突。
为了实现多粒度的锁机制，InnoDB 还有两种内部使用的意向锁，由 InnoDB 自动添加，且都是表级别的锁。
- 意向共享锁（IS）：事务即将给表中的各个行设置共享锁，事务给数据行加 S 锁前必须获得该表的 IS 锁。
- 意向排他锁（IX）：事务即将给表中的各个行设置排他锁，事务给数据行加 X 锁前必须获得该表 IX 锁。
意向锁的主要目的是为了使得行锁和表锁共存。表 2 列出了行级锁和表级意向锁的兼容性。
行级锁和表级意向锁的兼容性
| 锁类型 | X | IX | S | IS |
|---|---|---|---|---|
| X | 冲突 | 冲突 | 冲突 | 冲突 |
| IX | 冲突 | 兼容 | 冲突 | 兼容 |
| S | 冲突 | 冲突 | 兼容 | 兼容 |
| IS | 冲突 | 兼容 | 兼容 | 兼容 |
行锁的算法
读锁和写锁都是行级锁，InnoDB的行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的，如果没有索引，InnoDB将通过隐藏的聚簇索引来对记录加锁，InnoDB行锁分为3中情形：
- 记录锁（Record Lock）：对索引项加锁。
- 间隙锁（Gap Lock）：对索引项之间的“间隙”、第一条记录前的“间隙”或最后一条记录后的“间隙”加锁。
- 临键锁（Next-key Lock）：前两种的结合，对记录及其前面的间隙加锁。
InnoDB这种行锁的实现特点意味着，如果不通过索引条件检索数据，那么InnoDB将对表中的所有记录加锁，实际效果跟锁表一样
一致性非锁定读和多版本并发控制
一致性非锁定读（consistent nonlocking read）是指InnoDB通过行多版本控制（Multi Version Concurrency Control, MVCC）的方法来读取当前执行时间数据库中行的数据。
即如果读取的行正在执行变更操作，这时读取不会等待行锁的释放，而是会读取行的一个快照数据。快照是指该行的一个历史数据，通过undo操作来完成。这种方式极大提高了数据库的并发性，这也是InnoDB的默认设置。
快照是当前行的一个历史版本，但可能存在多个版本，行数据存在多个快照数据，这种技术成为行多版本技术，由此带来的并发控制，称为多版本并发控制（MVCC）。InnoDB在READ COMMITED 和 REPEATABLE READ隔离级别时，会使用非锁定的一致性读，但是在这两种隔离级别使用的快照数据定义却不同：
- READ COMMITED: 总是读取最新一份快照
- REPEATABLE READ: 总是读取事务开始时的行数据版本
我们执行一个示例：
一致性非锁定读 |
||
|---|---|---|
| 时间 | 会话A | 会话B |
| 1 | BEGIN | |
| 2 | select * from z where a = 3; | |
| 3 | BEGIN | |
| 4 | update z set b=2 where a=3; | |
| 5 | select * from z where a = 3; | |
| 6 | COMMIT; | |
| 7 | select * from z where a = 3; | |
| 8 | COMMIT; |
在这个例子中我们可以清晰的看到0、1、2三种隔离级别的区别：
#在事务开始前我们可以分别调整为0、1、2三种隔离级别，来查看不同的输出
mysql> set session transaction isolation level READ UNCOMMITTED;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select @@tx_isolation;
+------------------+
| @@tx_isolation |
+------------------+
| READ-UNCOMMITTED |
+------------------+
1 row in set (0.00 sec)
# A会话：T1事务
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> select * from z where a = 3;
+---+------+
| a | b |
+---+------+
| 3 | 1 |
+---+------+
1 row in set (0.00 sec)
# B会话：T2事务
mysql> begin;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> update z set b=2 where a=3;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1 Changed: 1 Warnings: 0
# A会话：T1事务，如果此时隔离级别是READ-UNCOMMITTED，因为此刻事务2可能会回滚，所以出现了脏读
mysql> select * from z where a=3;
+---+------+
| a | b |
+---+------+
| 3 | 2 |
+---+------+
1 row in set (0.00 sec)
# A会话：T1事务，如果此时隔离级别是大于READ-UNCOMMITTED的更高级别
mysql> select * from z where a=3;
+---+------+
| a | b |
+---+------+
| 3 | 1 |
+---+------+
1 row in set (0.00 sec)
# B会话：T2事务
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
# A会话：T1事务，如果此时隔离级别是READ-COMMITTED，因为数据和事务开始时读取的出现了不一致，因此称为不可重复读，能够读到其他事务的结果，违反了事务的隔离性
mysql> select * from z where a=3;
+---+------+
| a | b |
+---+------+
| 3 | 2 |
+---+------+
1 row in set (0.00 sec)
# A会话：T1事务，如果此时隔离级别是大于READ-COMMITTED的更高级别
mysql> select * from z where a=3;
+---+------+
| a | b |
+---+------+
| 3 | 1 |
+---+------+
1 row in set (0.00 sec)
# A会话：T1事务
mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
总结
未提交读 ReadUnCommited 就是读写都不加任何锁
已提交读 ReadCommitted 读取 不加锁 写入 加行锁（如果按索引过滤，那么只对筛选数据进行加行锁，但是如果不是按索引进行过滤，就对所有记录加行锁（但是Mysql对此进行了优化，会将不满足条件的记录释放锁）），可以防止更新丢失。
可重复读 RepeatableRead 就是多次读取数据，结果都一样，如果是已提交读，事务过程中，如果有其他事务commited了查询范围内的数据，那么是可以读取到新的写入操作的，但是可重复读就防止了这种情况。就InnoDB引擎来说，通过多版本并发控制（MVVC，只使用在已提交读，可重复读两种事务隔离级别中）可以实现一致性读取，通过临键锁（行锁，间隙锁的组合）的方式可以防止其他事务对相关数据的写入。这里主要是该事务使用中的行，以及相关间隙数据，对这些数据行加锁，其他事务不可以新增，删除，修改。
序列化 SERIALIZABLE 就是每一个读取都会加读锁，写入就添加写锁
