03-事务隔离级别与锁机制

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1️⃣ 事务隔离级别（Transaction Isolation Level）

SQL 标准定义了 4 个隔离级别，MySQL 也支持这 4 种（通过 InnoDB 引擎实现）：
隔离级别
脏读（Dirty Read）
不可重复读（Non-repeatable Read）
幻读（Phantom Read）
READ UNCOMMITTED
✅ 可能
✅ 可能
✅ 可能
READ COMMITTED
❌ 不可
✅ 可能
✅ 可能
REPEATABLE READ
❌ 不可
❌ 不可
✅ 可能（InnoDB 实际避免了幻读）
SERIALIZABLE
❌ 不可
❌ 不可
❌ 不可
MySQL 默认隔离级别：(READ-COMMITTED)

2️⃣ 三大并发问题示例（基于隔离级别）

  • 脏读（Dirty Read）
    • A 事务读取了 B 未提交的数据 → B 回滚 → A 读取的是无效数据。
  • 不可重复读（Non-repeatable Read）
    • A 事务两次读取同一行数据，中间 B 修改并提交 → A 读到不同结果。
  • 幻读（Phantom Read）
    • A 事务多次执行相同的范围查询，中间 B 插入了新数据 → A 读到“幻影”记录。

3️⃣ 锁机制（Lock Mechanism）

InnoDB 存储引擎支持以下几种锁：
  • 表锁（Table Lock）
    • 锁住整张表，操作简单，冲突大。
    • 比如：LOCK TABLES ... WRITE/READ
  • 行锁（Row Lock）✅ 推荐
    • InnoDB 的核心能力之一，粒度细，效率高。
  • 意向锁（Intention Lock）
    • 系统自动添加，表示“即将”在行上加锁，避免表锁与行锁冲突。
  • 行级锁的分类
锁类型
描述
共享锁 (S锁)
SELECT ... LOCK IN SHARE MODE：允许多个事务读取，但不能修改
排它锁 (X锁)
SELECT ... FOR UPDATE：禁止其他事务读/写该行

4️⃣ 隔离级别与锁的对应关系

隔离级别
锁行为（InnoDB 实现）
READ UNCOMMITTED
不加锁，允许读未提交数据（脏读）
READ COMMITTED
每次读都加共享锁（行级），读提交版本（快照读）
REPEATABLE READ
第一次读时加快照，后续一致（避免不可重复读）
SERIALIZABLE
对所有读操作加共享锁，范围读也会加锁（加表锁）

5️⃣ MVCC（多版本并发控制）

InnoDB 使用 MVCC（Multi-Version Concurrency Control） 来避免加锁情况下的性能问题。
适用：READ COMMITTED 和 REPEATABLE READ
原理：
  • 每行记录有两个隐藏字段：
    • trx_id：最后一次修改该行的事务ID
    • roll_pointer：回滚指针，指向 undo log 的旧版本数据
  • 读取时比较当前事务的 id 与记录的 trx_id 来判断可见性

6️⃣ 可视化总结

❗四种隔离级别 vs 三大并发问题
隔离级别
脏读
不可重复读
幻读
MVCC支持
行锁支持
READ UNCOMMITTED
✅
✅
✅
❌
❌（极少）
READ COMMITTED
❌
✅
✅
✅
✅
REPEATABLE READ
❌
❌
✅*
✅
✅
SERIALIZABLE
❌
❌
❌
❌
✅（范围锁）
 
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