MySQL锁问题，事务隔离级别

未完待续...

概述

这里专门指的是InnoDB存储引擎的锁问题和事务隔离级别。

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锁问题现象

即并发问题，由于数据库的并发处理机制，带来的一些问题，如果是串行处理，则不会有这些问题。一般会有如脏读，不可重复读，幻读，丢失更新等锁问题。这些问题是否会发生，和当前的事务隔离级别有关系(后面会讨论)。现在，先让我们抛开事务隔离级别和引起锁问题的原因等因素，单纯的看下什么是锁问题？各种锁问题发生时的现象是咋样的？

锁问题和并发有关，因此，发生锁问题时，必定是多个(至少两个)事务因为访问的数据集产生了交集，而如果是只有一个事务，或者多个事务之间访问的数据集没有交集，那么就不会存在锁问题。脏读，不可重复读，幻读这三种锁问题一般是发生在一个事务读，另一个事务写(插入，更新，删除)的场景，而丢失更新一般发生在两事务都在更新的场景。

脏读(Dirty Read)
      一个事务读取到了另外一个事务中未提交的数据。脏读，从字面意思就能想到，首先要有脏的数据，且事务读取到了这部分脏的数据。什么是脏的数据呢，那种更新了(包括删除，插入)，但未提交的数据就是脏数据。如果事务A对某个数据集(比如一条数据)做了更新，但是还没提交(还没有定下来最终结果，可以理解是临时结果)，本来，这种未提交的数据不应该让其他事务比如事务B看到的，只有自己(事务A)才能看到，因为对于事务B来说，这修改后的数据是脏的，但是如果事务B能看到，那么意思就是事务B读取到了脏的数据，即发生了脏读。以下两张图分别测试脏读发生时，和没有发生脏读(如上面所说，相同的场景，因为隔离级别不同，锁问题会不一样)的情况，左边的事务类似刚才提到的事务A，右边的事务类似事务B(如果没有加begin，则默认是自动打开事务，并自动提交)。

事务A先通过begin手动开启一个事务，且将id=8的这条记录的name从7修改为6，但是此时事务A并未提交，因此对于事务B来说，id=8的这条记录修改后的值(name=6)是脏的数据，事务B如果要读取本应该读取到的是修改前的值，即name=7，但事务B却读取到的值为6，即发生了脏读。

   修改隔离级别后，进行相同的操作，没有发生脏读的情况。事务A将name从6修改为5，且并未提交，此时事务B读取到的仍然是修改前的值，即读取到的name值为6。

不可重复读
      不可重复读，从字面意思理解需要有两者对比才会有所谓重复的概念。不可重复读专指一个事务内，对同一个数据集读取的结果不一样，造成了两次或多次读取的结果是不可以重复的。这里需要注意两点：1，是同一个事务内的两次或者多次读取结果的对比，而不是不同事务读取结果的对比(比如在上面提到的在事务A中做两次或多次的读取，而不是一次在事务A中读取，另外一次在事务B中读取)；2，两地或多次读取的数据集要相同(比如在上面提到的，两地或多次都读取id=8的记录，而不是一次地区id=8的记录，另外一次读取id=7的记录)。以下两张图分别测试不可重复读发生时，和没有发生(如上面所说，相同的场景，因为隔离级别不同，锁问题会不一样)的情况，左边的事务类似刚才提到的事务A，右边的事务类似事务B(如果没有加begin，则默认是自动打开事务，并自动提交)。

事务A先通过begin手动开启一个事务，然后读取到id=8的记录的name值为5，然后等待一下，且不提交事务。此时再通过事务B将id=8的记录name值从5修改为4，并且提交(注意，这里需要提交)，然后再切换到事务A，重新做一下和上次一样的查询，即，查询id=8(相同数据集)的记录，此时查询出的name变成了4，即，在事务A的两次相同的查询，结果不一样，发生了不可重复读问题。

修改隔离级别后，进行相同的操作，没有发生不可重复读的问题。事务A的两次读取的name值都一样，没有受到其他事务(事务B)修改的影响。

丢失更新
      一个事务的更新操作被另外一个事务的更新操作覆盖，从而导致数据不一致。在数据库操作层面，并不会出现丢失更新的问题，因为丢失更新发生的条件是对相同数据集做更新操作，而两个事务的更新操作都需要获取X锁，因此其中一个一定会被阻塞，直到另外一个操作完成，实现更新操作的串行化，就不会存在丢失更新的问题。

丢失更新严格意义上并不算是锁问题(个人观点)，而是应用代码bug在数据库上面的表现。典型的场景是两个应用并发的读取一个记录，然后将值保存在应用的内存中，然后都基于该值做计算，并更新到数据库，导致后面更新的把前面更新的覆盖了。之所以说这是代码bug，是因为，其中一个应用可能会基于一个错误的值进行计算，如，应用1读取一个值，然后基于该值计算，但是，在计算后的值最终更新到数据库前，另外一个应用已经将数据库的值做了更新，这样其实是应用1是基于一个错误的值的基础上做的计算。说的有点抽象，具体的例子到网上找个，然后结合这里的描述分析下(因为这个例子不好在数据库层面演示，所以例子就不写了，具体的场景也到网上找下)。

为了在应用层解决这个问题，从上面的分析可以看出，是在应用在读取数据，到最终将数据更新到过程中，数据被其他事务“污染”了，导致读取到内存中的数据，和数据库中的数据不一致。那么解决的办法也很明显，只要保证读取到内存的数据和数据库中的数据一致，也就是从读取开始，就将数据库中对应的行锁住，不让其他任何事务更新，直到计算后，将数据最终更新到数据库。

自然会想到，两个事务在读取时，都显示的使用X锁，即使用select ... for update; 这样，保证两个事务是完全串行话的。这里不能使用select ... lock in share mode; 会产生死锁，即使不会出现死锁，也会出现丢失更新，并不能解决问题，原因和上面一样。

丢失更新是比较容易忽视的bug，比较容易犯的错误，需要特别注意。

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查看事务隔离级别

和其他参数一样，隔离级别也有范围，即，session，global，系统。查看的方式分别是：
      1，查看当前session的隔离级别：SELECT @@tx_isolation;
      2，查看global的隔离级别：SELECT @@global.tx_isolation;
      3，查看系统的隔离级别：查看Mysql配置文件(如my.cnf)中，transaction-isolation的赋值(类似transaction-isolation = READ COMMITTED)。如果，没有transaction-isolation的赋值，则系统的隔离级别设置为默认，一般为REPEATABLE READ。

这三者的区别和作用同其他参数一样，具体看下面的设置事务隔离级别的说明。

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设置事务隔离级别

如果不做任何设置，那么所有的隔离级别(即session，global，系统对应的隔离级别)都是默认的(一般是REPEATABLE READ)。例如，在我的机器上的msyql配置，没有做隔离级别相关的配置：

重启下mysql(消除其他global设置可能的影响，即，重启后，global设置重置为系统配置)，然后新打开一个session，查看session和global的隔离级别：

可以看到，session和global的隔离级别都是“REPEATABLE READ”，这也是当前系统的默认级别。

设置系统隔离级别

如上所述，设置系统的隔离级别需要修改配置文件，然后重启系统(修改后必须重启才生效)，如下，将系统的隔离级别从默认的REPEATABLE READ，设置为READ COMMITTED：

重启下，然后再重新打开一个session，查看session和global的隔离级别：

从中可以看出，隔离级别由原来默认的REPEATABLE READ变为READ COMMITTED(和系统设置的一样)。

结论：在global和session未对隔离级别做任何设置的情况下，session和global的隔离级别都和系统隔离级别一样。

设置session隔离级别

设置session的隔离级别的命令为：SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL 级别名;
      我们在设置系统隔离级别中，将系统的隔离级别设置为READ COMMITTED，下面设置session的隔离级别(设置为REPEATABLE READ)，并查看设置后的session隔离级别，和global的隔离级别：

可以看出，设置后，session的隔离级别变成了REPEATABLE READ，但global的隔离级别仍然为READ COMMITTED(和系统的隔离级别一样)。从新打开一个session，看其他新的session的隔离级别：

这是一个新打开的session(和上面的不是同一个session)，从中可以看出，新session的隔离级别和系统的隔离级别一样都是READ COMMITTED，并未因为第一个session的设置，而变成和第一个session一样的隔离级别。

结论：对session设置隔离级别，会改变当前sesssion的隔离级别，但不会改变global的隔离级别，也不会改变其他已存在或新打开session的隔离级别。

设置global隔离级别：
      设置global的隔离级别的命令为：SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL 级别名;

将global的隔离级别设置为REPEATABLE READ，查看当前session的隔离级别，可以看到，仍然为READ COMMITTED，而global的隔离级别已经变成了REPEATABLE READ。

再重新开个一session，查看该session的隔离级别，可以看到新的session的隔离级别和设置后的global的隔离级别一样。

结论：对global设置隔离级别，会改变global的隔离级别和新打开session的隔离级别，但不会改变当前sesssion的隔离级别和已经存在的session(即，在设置global的隔离级别前已经存在的session，这种测试没有做，实际和当前session的情况是一样的，因为当前session就是在global设置前就已经存在的)的隔离级别。

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锁阻塞

因为锁的原因导致的阻塞，即，两个事务在并发执行时，每个事务都需要先获取某个锁，且这两个锁存在不兼容情况，这时，其中一个后获取锁的事务，因为需要获取的锁和另一个事务已经获取到的锁存在不兼容，便会进入锁阻塞等待，等待前一个事务释放了锁。

这里发生阻塞的必要条件：1，两个事务在访问时，都必须需要获取锁(什么操作，即sql语句需要获取锁，什么sql不需要获取锁，后面会分析)，如果一个事务操作需要获取锁，另外一个事务不需要获取锁，或者两个事务都不需要获取锁，则不会产生阻塞；2，两把锁是不兼容的，两把锁是否兼容，又和锁的类型(排他锁，共享锁)，以及锁定了哪部分数据集有关，这部分后面分析。

什么操作(sql)需要获取锁

     上文中提到，锁阻塞发生的必要条件之一是两个事务的操作(sql)必须都需要获取某把锁(先暂时不关心获取的锁对应的数据集，即获取哪把锁，因为是否阻塞和锁住的数据集也有关系)，那么什么操作会需要获取锁呢，一般是：

1，更新操作(insert，update，delete等)会自动去获取所需要的锁；

2，select 语句后面加 lock in share mode(需要获取S锁)或者for update(需要获取X锁)

而如果是普通的select语句，是不需要获取任何锁的。

实例1：测试update等操作需要加锁

左边事务(假设叫事务A)手动开启一个事务，并对id=8的记录做更新操作，且不提交事务，此时，事务A因为update操作，会自动获取X锁；接着右边事务(假设叫事务B)也对id=8的记录做更新操作，因为同样做的update操作，需要获取X锁，X锁和X锁不兼容，且操作的相同数据集，因此会导致事务B进入锁阻塞。

实例2：测试普通select操作不需要加任何锁

左边事务(假设叫事务A)手动开启一个事务，并对id=8的记录做更新操作，且不提交事务，此时，事务A因为update操作，会自动获取X锁；接着右边事务(假设叫事务B)读取，

实例3：

左

实例4：

左

实例5：