关于MySQL数据库事务的机制学习总结

这几天面试多次被问到了数据库事务机制、隔离级别、乐观锁悲观锁类的问题，之前对这些只能说有所了解，有些概念还停留在记忆层面，没有理解，所以回答的不好。后面翻书学习了下，理解了一些东西，在此做一个记录。

 

什么是事务？

事务我理解的是一个完整的业务行为，一个业务行为可能包含多个动作，这个完整的动作就构成一个事务。比较经典的例子是银行转账，A账户转到B账户，需要两个动作：A账户减，B账户加，必须保证这两个动作要么都做，要么都不做。

事务具有ACID特征，具体包括：

• 原子性（atomicity）：原子性是说事务的不可分割，要么全成功，要么全失败，不可部分成功，部分失败。半途失败的情况下，需要打扫战场，也就是数据回滚。

• 一致性（consistency）：一致性是说事务的最后结果，要保证数据上没有异常。一致性是强调结果，是建立在原子性上实现的，也就是说能保证原子性，那就会有一致性的结果。

• 隔离性（isolation）：隔离性是说事务没有提交前对其他事务是不可见的，事务间数据是隔离的（当然不同级别隔离程度不一样）。

• 持久性（durability）: 事务提交后会持久化，可以长久保存。

 

事务隔离级别

了解事务的隔离级别之前，需要明白数据读取的几个概念：

• 脏读：就是读到了别人还没提交的数据。

• 可重复读：就是同一个事物内的两次查询，中间如果别人修改了查询内的记录且提交了，对第二次查询是不可见的，不会出现同条记录两次查询不一致问题。

• 幻读：就是一个事物内的两次查询，中间如果别人增加了记录并且提交了，第二次查询能查询到的，会出现和第一次记录不一致的现象。

 

事务的控制分很多个级别，级别的高低决定隔离的程度，MySQL中分四个级别：

• 读未提交：这种级别是最低的，A事务的修改没有提交对B事物是可见的，会出现数据的脏读，一般情况下不会用到此种类型。

• 读已提交：A事物的修改提交后才对B可见，这种情况会出现数据的幻读的问题，两次查询的结果不一样。

• 可重复读：是MySQL默认的级别，这种级别事物内的两次查询，中间其他修改了某条记录，对其他事务是不可见的，保证了重复查的情况下同条记录的一致性，但是对于新增的情况其他事务是可见的，所以还是会出现新增幻读的现象。

• 可串行化：事务之间是串行执行的，对查询到的每条记录都加锁，会出现阻塞的情况，并发情况下会造成严重的性能问题，所以一般也不会用到这种类型。

隔离级别一览图

 

事务的隔离实现

事务当中的隔离是通过两种方式控制：一种是锁的方式，通过时间上的挫开达到隔离；另一种是版本控制的方式，记录多个版本达到隔离。

 

1、锁

MySQL当中的锁分读锁和写锁，读锁因为是读取数据所以可以多个同时读取同一份数据，具有共享性质；写锁涉及到数据的变动，所以和其他写锁和读锁是相冲突的，具有排他性质。

从锁的粒度上分表级锁和行级锁，表锁一般发生在对表结构的修改或对全表更新的时候，会阻塞所有对这张表的读写操作；行级锁一般发生在指定记录更新的时候，只会锁定指定记录。锁的粒度越小并发度越高，能优先行级锁尽量不要表锁，和程序中锁的粒度是一样的原则。

 

2、多版本并发控制

MySQL为了性能考虑除了行级锁以外还是另外一种方式，多版本并发控制，这中控制是由存储引擎实现。

书中说明了InnoDB一种简单的实现方式，这种方式是采用一条记录多个版本的方式，每条记录上增加了两个隐藏列，一个是创建版本号，一个是删除版本号，每开启一个事务都会分配一个事务版本号，事务版本号是递增的，事务内操作都会根据这个版本号比较。具体如下：

• 查询时：查询当前事务之前存在的记录和本事务创建的记录，且没有被删除的，即：创建版本号<=当前版本号 && (删除版本号为空 || 删除版本号 > 当前版本号)

• 插入时：记录的创建版本号为当前事务版本号。

• 删除时：更新记录的删除版本号为当前事务版本号。

• 更新时：插入一条新记录，创建版本号为当前事务版本号，同时把原记录删除版本号改为当前事务版本号，代表已经删除。实际上这里的更新相当于删除再加一条记录。

 

3、乐观锁和悲观锁

锁从使用的角度又分悲观锁和乐观锁，悲观锁是持有很悲观的态度，认为我查到的数据都有可能被别人修改，所以查询的时候就把这一批数据锁起来，不让别人操作；乐观锁是持有很乐观的态度，认为我查到的数据基本不可能被别人修改，所以查询的时候不锁住这批数据，修改提交的时候再确认有没有被别人修改，有种亡羊补牢，为时不晚的意思。

 

乐观锁和悲观锁的实现：

• 悲观锁可以在数据库层面很简单的解决，利用select ... for update，在查询的时候就锁定这部分数据。

• 乐观锁的实现较悲观锁复杂，可以在数据库在一个版本号的列，更新的时候版本号都+1，以此来确认我查出来的数据后面有没有别人修改，已修改的不更新或程序抛一个异常。

使用乐观锁还是悲观锁：

从性能的角度考虑乐观锁性能更好，在查询到更新这段时间没有锁定操作，但是实现起来没有悲观锁简单，可能出错。所以要考虑的因素是系统的并发高不高？出现冲突的概率有多大？并发高的情况下选用乐观锁更好，反之选用悲观锁这种简单的方式更好。