【mysql数据库】事务的隔离级别和MVCC和锁
一、事务的隔离级别和MVCC
1、事务的特性
原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability）。
2、隔离级别
（1）脏读（Dirty Read）：当前事务能够看到别的事务中未提交的数据。A事务读取B事务尚未提交的数据并在此基础上操作，而B事务执行回滚，那么A读取到的数据就是脏数据。
（2）不可重复读（Non-repeatable Reads） ：一个事务对同一行数据重复读取两次，但是却得到了不同的结果。事务T1读取某一数据后，事务T2对其做了修改，当事务T1再次读该数据时得到与前一次不同的值。
（3）幻读：在其中一个事务中读取到了其他事务新增的数据，仿佛出现了幻影现象。
show variables like 'tx_isolation'语句可以查看当前设置的隔离级别
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隔离级别 |
脏读 |
不可重复读 |
幻读 |
|---|---|---|---|
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Read UnCommitted(读未提交) |
可能 |
可能 |
可能 |
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Read Committed(读已提交) |
不可能 |
可能 |
可能 |
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Repeatable Read (重复读)【mysql的默认隔离级别】 |
不可能 |
不可能 |
可能 |
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Serializable(序列化) |
不可能 |
不可能 |
不可能 |
当InoDB的隔离级别是 Repeatable Read(可重复读)级别时。
InnoDB采用了“一致性非锁定读”的机制，提高了数据库并发性。一致性非锁定读表示如果当前行被施加了排它锁，那么当需要读取行数据时，则不会等待行上锁的释放，而是会去读取一个快照数据。InnoDB中一致性非锁定读的过程之所以称为非锁定读，是因为它不需要等待被访问的行上排他锁的释放。其实快照就是该行所对应的之前版本已提交的数据，即历史数据，快照的实现是由事务日志所对应的undo段来完成的。
3、MVCC的实现原理
3.1、数据页面中的记录和Undo日志组成版本链
2.2、一致性视图
2.3、MVCC（多版本控制）基于版本链和一致性视图去实现不同隔离级别下数据读
不同隔离级别下的查询，基于创建的一致性视图中的m_ids列表和min_trx_id和undo日志的版本链进行比较，读取不同版本的数据返回给客户端
基于主键进行查询的多版本控制
-
Read_unCommitted（读未提交）隔离级别：不创建一致性视图，读取版本链中最新的数据返回给客户端
-
Read_Committed（读已提交）隔离级别：每次向数据库查询数据时，都会创建一致性视图，从版本链中，读取小于当前一致性视图中min_trx_id的，且不再m_ids列表中的事务id的版本数据，返回给客户端。
-
Repeatable Read(重复读)隔离级别：开启查询事务，只创建一次一致性视图，从版本链中，读取该小于一致性视图中min_trx_id的，且不再m_ids列表中的事务id的版本数据，返回给客户端。
基于二级索引查询的多版本控制
二级索引页面的page Header部分有一个名为PAGE_MAX_TRX_ID的属性，该属性维护的是修改该页面的最大事务ID。
如果通过二级索引，进行查询的时候，会判断当前ReadView中的min_trx_id是否大于PAGE_MAX_TRX_ID，如果大于则代表，该页面的所有数据，对当前查询全部可见。如果小于PAGE_MAX_TRX_ID则进行回表操作，按主键查询的方式，判断数据的可见性。
二、锁
。InnoDB存储引擎既支持行级锁，也支持表级锁，但默认情况下采用行级锁。
1、锁等待和死锁
2、锁的分类
3、sql语句加锁分析
2、锁的兼容性
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兼容性/互斥性 |
X |
IX |
S |
IS |
|---|---|---|---|---|
|
X |
不兼容 |
不兼容 |
不兼容 |
不兼容 |
|
IX |
不兼容 |
兼容 |
不兼容 |
兼容 |
|
S |
不兼容 |
不兼容 |
兼容 |
兼容 |
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IS |
不兼容 |
兼容 |
兼容 |
兼容 |
、
3、解决事务并发问题的方案
4、行级别的锁
根据对数据上锁所锁定的范围不同，InnoDB行级锁种类又可以分为：
（1）单个行记录的记录锁（Record Locks）：锁定索引中一条记录，比如id=5的记录。
（2）区间锁（Gap Locks，又称间隙锁）：锁定一个范围。区间锁是锁定索引记录之间的区间，或锁定在第一个或最后一个索引记录之前的区间上。
（3）Next-key Lock：锁定一个范围的记录并包含记录本身（上面两者的结合）。Next-key Lock是记录锁与区间锁的组合，当InnoDB扫描索引记录时，会先对选中的索引记录加上记录锁，再对索引记录两边的区间加上区间锁。
重点1:【行级锁是通过索引上的索引项添加的】
未命中索引，所有扫描行，会被加锁。（InnoDB的行级锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的，只有通过索引条件检索数据才使用，不通过索引条件查询的时候，InnoDB使用的是表级锁，而不是行级锁）
重点2:【区间锁 Lock-Grap】
在MySQL的Repeatable-Read这个事务级别，为了避免幻读现象，引入了区间锁。它只锁定行记录数据的范围，不包含记录本身，不允许在此范围内插入任何数据。如图3-7所示，表t2有主键，score字段上有索引idc_score，在事务中查询t2表中score<80的记录，在上面加了一个共享锁（lock in share mode）。
5、加锁示意和锁结构
5.1、行锁加锁示意
5.2、锁结构
5.6、不同的语句在不同隔离级别下加锁情况
5.6.1、Select语句
