MySQL 并发事务问题以及事务的隔离级别

一、并发事务处理带来的问题

　　相对于串行处理，并发事务（InnoDB）处理能大大增加数据库资源的利用率，提高数据库系统的事务吞吐量，从而可以支持更多用户。

　　但并发事务处理也会带来一些问题，主要有一下几种情况：

　　更新丢失（Lost Update）

　　两个或者多个事务同时选择同一行数据，都基于最初选定的值更新该行，由于每个事务都不知道其它事务的存在，就会发生更新丢失的问题——最后提交的更新覆盖了之前其它事务所做的更新。

　　脏读（Dirty Reads）

　　一个事务正在对一条记录进行修改，这个事务完成并提交前，这条记录的数据就处于不一致的状态。此时，另一个事务也来读取同一条记录，如果不加控制，第二个事务读取了这些“脏”数据，并依据此做了进一步的处理，就会产生对未提交的数据的依赖关系。这种现象就叫做“脏读”。

　　不可重复读（Non-Repetable Reads）

　　一个事务在读取某些数据后的某个时间，再次读取以前读过的数据，却发现读出的数据已经发生了改变、或者某些记录已经被删除了！这种现象叫“不可重复读”。

　　幻读（Phantom Reads）

　　一个事务按相同的查询条件重新读取以前检索过的数据，却发现其它事务插入了满足其查询条件的新数据。这种现象叫“幻读”。

二、事务的隔离级别

　　上述提到的并发事务处理带来的问题，“更新丢失”是应该完全避免的。

　　防止更新丢失，不能单单靠数据库事务控制器来解决，需要应用程序对要更新的数据加必要的锁来解决，因此，防止更新丢失应该是应用的责任。

　　脏读、不可重复读和幻读，其实都是数据库读一致性问题，必须由数据库提供一定的事务隔离机制来解决。数据库实现事务隔离的方式，有以下两种：

　　1、在读取数据前，对其加锁，阻止其它事务对数据进行修改。

　　2、另一种是不用加任何锁，通过一定的机制生成一个数据请求时间点的一致性数据快照，并用这个快照来提供一定级别（语句级别或者事务级别）的一致性读取。从用户的角度看，就好像数据库可以提供同一数据的多个版本，因此这种技术叫做数据多版本并发控制（MVCC）或多版本数据库。

　　数据库的事务隔离越严格，并发副作用越小，但是付出的代价越大。因为事务隔离实质上是让事务在一定程度上“串行化”进行，这显然与并发是矛盾的。同时，不同的应用对读一致性和事务隔离程度的要求也是不同的，比如许多应用对“不可重复读”和“幻读”并不敏感，可能更关心数据并发访问能力。

　　为了解决事务“隔离”与“并发”的矛盾，ISO/ANSI SQL92定义了4个事务隔离级别，每个级别的隔离程度不同，允许出现的副作用也不同，应用可以根据自己的业务逻辑要求，通过选择不同的隔离级别来平衡隔离与并发的矛盾。

　　4种隔离级别如下图：

　　数据库未必就一定实现了上述4个隔离级别，Orcale、SQL Server等各有不同。MySQL支持全部的四个隔离级别，但在具体实现时，有一些特点，比如在一些隔离级别下采用MVCC一致性读，但是某些情况下又不是。

三、对于InnoDB表的锁问题的小结

　　小结：

• InnoDB的行锁是基于索引实现的，如果不通过索引访问数据，InnoDB会使用表锁；
• 不同的隔离级别下，InnoDB的锁机制和一致性读策略不同；
• MySQL的恢复和复制对InnoDB的锁机制和一致性读策略也有较大影响；
• 锁冲突甚至死锁很难完全避免

　　在了解了InnoDB锁特性后，用户可以通过设计和SQL调整等措施减少锁冲突和死锁，包括：

• 尽量使用较低的隔离级别；
• 精心设计索引，并尽量使用索引访问数据，是加锁更加精确，从而减少锁冲突的机会；
• 选择合理的事务大小，小事务发生锁冲突的几率也更小；
• 给记录集显示加锁时，最好一次性请求足够级别的锁。比如要修改数据的话，最好直接申请排他锁，而不是先申请共享锁，修改时再申请排他锁（这样容易产生死锁）；
• 不同程序访问同一组表时，应该尽量约定以相同的顺序访问各个表，对一个表而言，尽可能以固定的顺序存取表中的行，这样可以大大减少死锁的机会；
• 尽量用相等条件访问数据，这样可以避免间隙锁对并发插入的影响；
• 不要申请超过实际需要的锁级别；除非必须，查询时不要显示加锁；
• 对于一些特定的事务，可以使用表锁来提高处理速度或减少死锁的可能；