MySQL中的锁、隔离等级和读场景

一、导言

关于MySQL中的锁还有隔离等级这类话题，其概念性的解释早已泛滥。记住其概念，算不上什么。更重要的是思考：他们的区别和联系在哪儿，为什么会有这样的概念。

1)MySQL的锁(Lock)分为行锁(Row Lock)和表锁(Table Lock)，锁本身又分为读锁(Read Lock)和写锁(Write Lock)。

2)隔离等级分为Read uncommitted, Read committed, Repeatable reads, Serializable

3)在常见的读场景（Read phenomenon）中，会出现Dirty read, Non-repeatable reads以及Phantom Reads

为什么要这么分类，三个类别的概念是如何相互联系的。这里谈谈我的思考。

二、发现问题：Read phenomenon

所谓Dirty read，脏读，如下例所示

select age from students where id = 9

update table students set age = 12 where id = 9

select age from students where id = 9

rollback

脏读的关键在于，左侧的事务A中的第二次读操作读到了事务B并没有提交的数据，导致出错。关键点在于事务B还没有提交。

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所谓Non-repeatable reads，不可重复读，如下例所示

select age from students where id = 9

update table students set age = 12 where id = 9

commit

select age from students where id= 9

commit

不可重复读的关键，在于左侧的事务A中的第二次读操作读到了事务B中已经提交的数据，导致出错。关键点在于事务B已经提交。

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Phantom Read，幻读，如下例所示

select * from students where id > 3 and id < 99

insert into students (id, name, age) values (12, "zs", 27)

commit

select * from students where id > 3 and id < 99

commit

幻读的关键，在于在集合统计层面上，出现了不可重复读，是一种特殊的不可重复读。不可重复读是修改数据，而幻读是新增数据。

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那为什么要分为这三种层次的read phenomena？

这是因为，这三个层次实现了B事务的“缩小化”和“叠加”。从最开始B事务和A事务是交集状态，到后来B事务位于A事务内部， 再到最后由单个记录变为多条记录。本质上是这样一种递进关系。

二、分析问题：Isolation

为了依次避免上述每一个问题，就需要逐步采取更为严格的措施。这也就出现了隔离状态（Isolation）

1）啥都不避免，最烂的约束，就是Read uncommitted。这个uncommitted单词是有意味的，说白了就是未提交，也就是脏读中出现的情况。

2）避免脏读，就是Read committed。这个committed单词也是有意思的，是已提交。如此也就排除了脏读的情况，但是仍会有不可重复读和幻读的情况。

3）避免脏读和不可重复读，就是 Repeatable reads。对应的正好是non-repeatable。但是仍会有幻读情况。

4）避免所有情况，那就是Serializable。

三、解决解决：Lock

这样逐级进行分类，实际上也为解决这些问题提供了一种策略，那就是“锁”。

读锁（Read Lock）还有一个学名，叫做Shared Lock（共享锁）。写锁（Read Lock）也叫作排它锁（Exclusive Lock）

某线程一旦获得写锁，其他的线程都将无法获得任何锁，无论写锁还是读锁，都会被挂起，直到该写锁释放。

某线程获得了读锁，其他线程仍旧可以获得读锁，但无法获取写锁。直到读锁释放。

我们来锁看看是怎么解决上述read phenomena的

1）Read uncommitted。这个就是啥锁都不要。对吧。裸奔

2）Read committed。这个是要做到事务B能够完整提交，那好，就用一个写锁，保证事务B在执行过程中始终拥有一个写锁。至于事务A中的读，就不给锁了，或者换一个说法，每次select的时候会获得一个读锁,select操作完成后立即释放。总之读锁是不可能维持整个事务过程的。如此一来，避免了脏读，却无法避免不可重复读。

3）Repeatable reads。这下除了写锁，还得必须保证读锁了，也就是说，事务A必须拥有读锁，事务B必须有写锁，锁的生存期为整个事务过程。两者不可交叉。不可重复读的问题也解决了。

4）Serializable。如何克服统计层面上的幻读呢？现在我们不仅要保证单条数据记录的可重复读，还要保证多条记录在统计意义上的可重复读，那就是有采用表锁了（Table Lock），当然也不一定要锁全表，所以最为准确的说法，是用范围锁（Range Lock），把多条记录都上锁。讲到这里，也就很清楚了，1-3是不需范围锁的。

四、结语

锁，隔离等级，读场景，就是这么关联到了一起：发现问题，分析问题，解决问题。