数据库并发事务

数据库一般都会并发执行多个事务，多个事务可能会并发的对相同的一批数据进行增删改查操作，可能就会导致我们说的脏写、脏读、不可重复读、幻读这些问题。为了解决这些并发事务的问题，数据库设计了事务隔离机制、锁机制、MVCC多版本并发控制隔离机制，用一整套机制来解决多事务并发问题。

事务特性：ACID

原子性（Atomicity）:
一致性（Consistent）:
隔离性（Isolation）:
持久性（Durable）:

事务并发可能带来的问题

丢失更新或者脏写：两个事务同时更新一个数据，后提交的事务会把先提交的结果
脏读：A事务读到了B事务未提交的数据。如果B事务回滚，A则读到了一个无效数据。
不可重复读：在一个事务中连续对同一数据读多次，读到的结果不一致。（其他事务做了修改）
幻读：在一个事务中，相同的条件多次统计记录条数，个数不一致。（其他事务新增了满足其条件的数据）

事务隔离级别

-- 看当前数据库的事务隔离级别
show variables like 'tx_isolation';
-- 设置事务隔离级别
set tx_isolation='REPEATABLE-READ';

Mysql默认的事务隔离级别是可重复读，用Spring开发程序时，如果不设置隔离级别默认用Mysql设置的隔离级别，如果Spring设置了就用已经设置的隔离级别。

读未提交：
读已提交（RC）:
可重复读（RR）：使用了MVCC机制， select是读的事务开始时的快照版，update则是当前读，读的是数据库中最新的值。
串行化：

在一个事务中，读到的内容都是事务开始时的一个快照，即读取的内容不变；但如果当前事务对一个记录做修改（排他锁，其他事务无法对这个记录做修改），修改的记录再重新读取，读到的是最新的。

问题：隔离级别底层是怎么实现的呢？

乐观锁不要用在可重复读级别，要在更小的两个隔离级别用
通过快照读取，但并不是每个事务都创建一个对应的快照
RC对并发要求高；RR对同一时间维度要求高

锁

间隙锁：锁的是两个值之间的空隙。

临键锁（Next-key Locks）：行锁和间隙锁的组合，包含范围的边界。

乐观锁：java中用版本号实现。update tableA set amount = 200 where id = 1 and version=1;

悲观锁：java在sql中直接执行。update tableA set amount = amount + 500 where id=1

页锁：只有BDB存储引擎支持叶锁，锁的资源比行锁多，比表锁少。考虑索引树种的一个节点，就是对应一页，相对于对这一页加锁。

读/写锁/意向锁

-- 手动增加表锁
lock table 表名称 read(write), 表名称2 read(write);
-- 查看表上加过的锁
show open tables;
-- 删除表锁
unlock tables;
-- 共享锁/读锁
select * from T where id=1 lock in share mode
-- 排他锁/写锁
select * from T where id=1 for update

读锁：其他事务可读，不可写（阻塞）；当前事务可读，不可写
写锁：其他事务不可读，不可写（阻塞）；当前事务可读，可写
意向锁（Intention Lock）：当有事务给表的数据行加了共享锁或排他锁，同时会给表设置一个标识，代表已经有行锁了，其他事务要想对表加表锁时，就不必逐行判断有没有行锁可能跟表锁冲突了，直接读这个标识就可以确定自己该不该加表锁。这个标识就是意向锁。相当于对表加锁。分为意向共享锁（IS）和意向排他锁（IX）

行/表锁

行锁添加方式

1. 更新操作where条件使用索引列

>update account set balance = 800 where name ='lilei';

2. lock in share mode(共享锁)

>select * from T where id = 1 lock in share mode;

3. 排他锁for update

>select * from test_innodb_lock where a=2 for update

无索引行锁会升级为表锁

锁主要是加在索引上，如果对非索引字段更新，行锁可能会变表锁。

session1 执行：update account set balance = 800 where name ='lilei';

session2 对该表任一行操作都会阻塞住

InnoDB的行锁是针对索引加的锁，不是针对记录加的锁。并且该索引不能失效，否则都会从行锁升级为表锁。注意：并不是直接将整张表加上表锁，因为有的记录可能被其他事务锁住。（那这种情况是否能加锁成功呢？）

RR级别会升级为表锁，RC级别不会升级为表锁。（为什么？）

行锁竞争分析

show status like 'innodb_row_lock%'

对各个状态量的说明如下：

Innodb_row_lock_current_waits: 当前正在等待锁定的数量

Innodb_row_lock_time: 从系统启动到现在锁定总时间长度

Innodb_row_lock_time_avg: 每次等待所花平均时间

Innodb_row_lock_time_max：从系统启动到现在等待最长的一次所花时间

Innodb_row_lock_waits:系统启动后到现在总共等待的次数

对于这几个状态变量，比较重要的主要是：

Innodb_row_lock_time_avg （等待平均时长）

Innodb_row_lock_waits （等待总次数）

Innodb_row_lock_time（等待总时长）

尤其是当等待次数很高，而且每次等待时长也不小的时候，我们就需要分析系统中为什么会有如此多的等待，然后根据分析结果着手制定优化计划。

InnoDB与MYISAM的最大不同

InnoDB支持事务（TRANSACTION）
InnoDB支持行级锁

问题：为啥MyISAM不支持行级锁？

MyISAM在执行查询语句SELECT前，会自动给涉及的所有表加读锁，在执行update、insert、delete操作会自动给涉及的表加写锁。
InnoDB在执行查询语句SELECT时(非串行隔离级别)，不会加锁。但是update、insert、delete操作会加行锁。

锁相关几个问题：

1、Mysql默认的隔离级别是可重复读，有办法可以解决幻读吗？

答：间隙锁在某些情况下可以解决幻读

那么间隙就有 id 为 (3,10)，(10,20)，(20,正无穷) 这三个区间，

在Session_1下面执行 update account set name ='zhuge' where id > 8 and id <18;，则其他Session没法在这个范围所包含的所有行记录(包括间隙行记录)以及行记录所在的间隙里插入或修改任何数据，即id在(3,20]区间都无法修改数据，注意最后那个20也是包含在内的。(3,20]整个区间可以叫做临键锁。

间隙锁是在可重复读隔离级别下才会生效。间隙锁是为了解决幻读问题，所以作用在可重复读级别。实际测试下来确实可可重复读级别间隙锁才生效。

2、多个查询操作，是否要放在事务中？

答：这个问题主要是考察事务并发问题，以及解决这些问题需要的隔离级别。

如果要保证读取数据的一致性，那必须放在事务中，且这个事务是可重复读的隔离级别。

3、事务中，有读和写操作，哪个放前？

答：更新等涉及到加锁的操作尽可能放在事务靠后的位置。目的是减少锁住的时间。