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首先，各位技术人，情人节快乐~

//情人节一个人和电脑过，我一点都不难受，真的……

一、事务

1.1 事务的定义

复习一下，什么是事务？

维基百科:事务是数据库管理系统(DBMS)执行过程中的一个逻辑单位，由一个有限的数据库操作序列构成。

通俗：就是最小的一个或者一组数据库操作语句，要么都成功要么都失败

1.2 事务的四大特性

原子性（Atomicity）：

最小，不可再分 InnoDB通过undo log来实现。

隔离性（Isolation）：

各个事务之间互不影响互不干扰，

持久性（Durability）：

只要事务提交了，就不能因为断电之类的情况导致不能持久 redo log和双写缓冲（doble write buffer）来实现

一致性（Consistent）：

原子性、隔离性、持久性都是为了实现一致性。 一致性，指的是数据库的完整性约束没有被破坏，事务执行的前后都是合法的数据状态。

1.3 数据库操作事务

1.3.1 事务自动提交/回滚

1、增删改语句会自动开启事务并提交；

InnoDB里面有一个autocommit的参数(分为两个级别，session 级别和global级别)。默认值是on/true show variables like 'autocommit';

2、客户端连接断开的时候，未提交的事务会自动回滚

1.3.2 手动开启事务

begin;/start transaction;
select * from xxx 
commit/rollback;

1.4 并发带来的事务问题

脏读：一个事务读到其他事务未提交的数据；

不可重复读：一个事务读到其他事务已提交的修改或删除操作

幻读：一个事务读到其他事务已提交的新增操作

这三个都是属于数据库的读一致性问题；

1.5 数据库提供事务隔离机制来解决读一致性问题

美国国家标准协会（ANSI）制定的SQL92标准

第一个隔离级别叫做: Read Uncommitted (未提交读)，一个事务可以读取到其他事务未提交的数据，会出现脏读,所以叫做RU,它没有解决任何的问题。

第二个隔离级别叫做: Read Committed (已提交读)，也就是一个事务只能读取到其他事务已提交的数据，不能读取到其他事务未提交的数据，它解决了脏读的问题,但是会出现不可重复读的问题。

第三个隔离级别叫做: Repeatable Read (可重复读),它解决了不可重复读的问题,也就是同一个事务里面多次读取同样的数据结果是一样的， 但是在这个级别下，没有定义解幻读的问题。（InnoDB默认级别，并且解决了幻读问题）

最后一个就是: Serializable (串行化)，在这个隔离级别里面，所有的事务都是串行执行的，也就是对数据的操作需要排队，已经不存在事务的并发操作了，所以它解决了所有的问题。

二、MySQL数据库（InnoDB）是怎么实现事务隔离的

数据库想要实现事务隔离有两个方案：

LBCC:基于锁的并发控制

MVCC:基于快照机制实现，在修改数据之前建立一个快照，这种就叫多版本的并发控制 Multi Version Concurrency Control

2.1 MVCC

1、首先，数据库中每条数据都有两个隐藏字段，

DB_ TRX_ ID：6字节:事务ID,数据是在哪个事务插入或者修改为新数据的，就记录为当前事务ID。

DB_ROLL_PTR：指向该条数据在undo log中形成的 undo log链（数据库中的数据进行修改和删除时都会记录到undo log中，多次操作就会形成该条数据的undolog链）

2、每个事务在进行第一次查询之后都开始维护自己的一个数据结构——Read View（可见性视图）

另外，RR和RC的区别就是：RR中Read View是事务第一次查询的时候建立的。RC 的Read View是事务每次查询的时候建立的。

3、这样当前事务在进行查询的时候，首先将当前事务的事务ID和数据的DB_ TRX_ ID、DB_ROLL_PTR进行比较，先根据事务可见性规则判断 DB_ TRX_ ID，如果不符合显示当前数据版本条件，就去DB_ROLL_PTR所指向的undo log链中寻找符合条件的数据来显示

事务判断可见性的规则为：

2.2 LBCC

锁的作用是什么？

Java中加锁是为了解决对象资源的竞争

数据库就是为了解决数据表资源或者数据行资源的竞争

2.2.1 锁的粒度

InnoDB支持行锁和表锁 MyISAM支持表锁

表锁和行锁的区别：

锁定粒度:表锁 （大）> 行锁 （小）

加锁效率:表锁 （高）> 行锁 （低）

冲突概率:表锁 （大）> 行锁 （小）

并发性能:表锁 （低）< 行锁 （高）

附：怎么手动锁整张表？

lock tables xxx read;
lock tables xxx write;
unlock tables;

2.2.2 InnoDB的锁

我们可以看到，官网把锁分成了8类。我们把前面的两个行级别的锁(Shared andExclusive Locks)，和两个表级别的锁(Intention Locks)称为锁的基本模式。

后面三个Record Locks. Gap Locks、Next-Key Locks,我们把它们叫做锁的算法,也就是分别在什么情况下锁定什么范围。

2.2.3 共享锁（Shared Locks）

又称为读锁（S锁），共享锁就是多个事务对于同一数据可以共享一把锁，都能访问到数据，但是只能读不能修改；

注意：不要在加了读锁以后去写数据，不然可能会出现死锁的情况，而且多个事务可以共享一把读锁

我们可以用select .... lock in share mode;的方式给某些数据手工加上一把读锁。

释放锁有两种方式，只要事务结束，锁就会自动事务，包括提交事务和回滚事务。 注意：

1、读锁会和写锁相互排斥；

2、读锁之间不会排斥，一个事务给这条事务加了读锁，其他事务也还是可以给这条数据加读锁的；

2.2.4 排它锁（Exclusive Locks）

又称为写锁（X锁），排他锁不能与其他锁并存，如一个事务获取了一个数据行的排他锁,其他事务就不能再获取该行的锁(共享锁、排他锁)， 只有该获取了排他锁的事务是可以对数据行进行读取和修改。

加锁方式： 自动：delete | update | insert默认加上X锁; 手动：select * from student where id=1 FOR UPDATE; 解锁方式也是事务提交或回滚；

附加： 如果该条数据被其他事务锁住了导致我无法获取锁或者操作增删改，会等待多久？默认50s

show VARIABLES like '%wait%'

2.2.5 意向锁

意向锁是由数据引擎自己维护的，用户无法手动操作意向锁。

如果我给一张表中的一行数据加了S锁或者X锁，那数据引擎会自动在这张表上增加一个意向锁，这样我再想锁整表的时候，就不需要遍历每行数据看看有没有加锁，（火车上厕所看到灯亮了就知道有人在里边）

2.2.5.1 意向共享锁(Intention Shared Lock，简称IS锁)

表示事务准备给数据行加入共享锁，也就是说一个数据行加共享锁前必须先取得该表的IS锁。

2.2.5.2 意向排他锁(Intention Exclusive Lock，简称IX锁)

表示事务准备给数据行加入排他锁，说明事务在一个数据行加排他锁前必须先取得该表的IX锁。

2.2.6 行锁的原理

行锁锁的到底是啥？

锁住的是索引（个人理解是锁住的聚集索引）

新建三张表来验证，每张表分为两个字段id，name；

m1：没有主键索引没有唯一索引

第一个事务锁住id=1,第二个事务试图锁住id=2，第二个事务加锁失败（锁住了整张表）， 所以：没有索引的表没有办法加行锁，只能锁整张表（虽然根据规则，innoDB的表一定会有聚集索引，没有主键没有非空唯一索引就会使用隐藏字段生成聚集索引，但是你无法获取到隐藏ROWID）

m2：id作为主键索引

第一个事务锁住id=1,第二个事务试图锁住id=2，第二个事务加锁成功（只锁住id=1的数据，行锁），

m3：id作为主键索引，name为唯一索引

第一个事务锁住name=1,第二个事务试图锁住name=1或者id=1，第二个事务加锁失败，但是可以锁住name=2或者id=2(根据之前学习上一篇索引结构，可以得知非聚集索引的二级索引叶子节点存储的是聚集索引的键值，所以给其他唯一索引加锁也是可以锁行的） 另外，不管是否有索引的表，如果加锁的时候没有精确使用索引列搜索，也是会直接锁表的，比如m2表，用name列去加锁，是会锁整张表的。这也可以解释为什么验证m1表的时候会锁表，你没办法使用隐藏ROWID去加锁（因为查询没有使用索引，会进行全表扫描，然后把每一个隐藏的聚集索引都锁住了）

2.2.7 锁的算法

在了解锁的算法之前，先要了解几个概念

Record：记录（数据库里面存在的主键值）

Gap：间隙（已有主键间的区间叫Gap，左开右开的区间，N+1段）

Next-key：临键（间隙和左边的记录，左开右闭的区间叫临键）

2.2.7.1 记录锁（Record Lock）

我们对于唯一性索引（主键索引，唯一索引）使用等值查询并且匹配到记录，这个时候InnoDB使用的锁就是记录锁

2.2.7.2 间隙锁（Gap Lock)

当我们使用等值查询或者范围查询的时候没有匹配到记录，这个时候InnoDB使用的就是间隙锁。间隙锁主要时阻塞插入（insert）操作，相同的间隙锁之间不冲突。

2.2.7.3 临键锁（Next-Key Lock）

当我们使用范围查询的时候，不仅命中了记录，还命中了间隙，这种情况InnoDB加的就是临键锁，他是MySQL里面默认的行锁算法，相当于记录锁加上间隙锁。

2.2.7.4 什么情况下会死锁

1.同一时刻只能有一 个事务持有这把锁;（互斥）

2.其他的事务需要在这个事务释放锁之后才能获取锁，而不可以强行剥夺;

3.当多个事务形成等待环路的时候，即发生死锁。

2.2.7.5 查看锁信息（日志）

`show status like 'innodb_row_lock%';`

//没想到吧 这里也能看到todo,写不完了，困了，明天再说吧~

//TODO：怎么详细查看锁的情况

//TODO：怎么避免死锁