大家好，我是小水珠。
数据库事务是数据库系统执行过程中的一个逻辑处理单元，保证一个数据库操作要么成功，要么失败。谈到他，就不得不提ACID属性了。数据库事务具有以下四个基本属性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistent）、隔离性（Isolation）以及持久性（Durable）。正是这些特性，才保证了数据库事务的安全性。而在MySQL中，鉴于MyISAM存储引擎不支持事务，所以接下来的内容都是在InnoDB存储引擎的基础上进行讲解的。
我们知道，在Java并发编程中，可以多线程并发执行程序，然而并发虽然提高了程序的执行效率，却给程序带来了线程安全问题。事务跟多线程一样，为了提高数据库处理事务的吞吐量，数据库同样支持并发事务，而在并发运行中，同样也存在着安全性问题，例如，修改数据丢失，读取数据不一致等。
在数据库事务中，事务的隔离是解决并发事务问题的关键， 今天我们就重点了解下事务隔离的实现原理，以及如何优化事务隔离带来的性能问题。
一 并发事务带来的问题
1.数据丢失
2.脏读
3.不可重复读
4.幻读
二 事务隔离解决并发问题
以上 4 个并发事务带来的问题，其中，数据丢失可以基于数据库中的悲观锁来避免发生，即在查询时通过在事务中使用 select xx for update 语句来实现一个排他锁，保证在该事务结束之前其他事务无法更新该数据。
当然，我们也可以基于乐观锁来避免，即将某一字段作为版本号，如果更新时的版本号跟之前的版本一致，则更新，否则更新失败。剩下 3 个问题，其实是数据库读一致性造成的，需要数据库提供一定的事务隔离机制来解决。
在操作数据的事务中，不同的锁机制会产生以下几种不同的事务隔离级别，不同的隔离级别分别可以解决并发事务产生的几个问题，对应如下：
未提交读（Read Uncommitted）： 在事务A读取数据时，事务B读取数据加了共享锁，修改数据时加了排它锁。这种隔离级别，会导致脏读、不可重复读以及幻读。
已提交读（Read Committed）： 在事务A读取数据时增加了共享锁，一旦读取，立即释放锁，事务B读取修改数据时增加了行级排他锁，直到事务结束才释放锁。也就是说，事务A在读取数据时，事务B只能读取数据，不能修改。当事务A读取到数据后，事务B才能修改。这种隔离级别，可以避免脏读，但依然存在不可重复读以及幻读的问题。
可重复读（Repeatable Read）： 在事务A读取数据时增加了共享锁，事务结束，才释放锁，事务B读取修改数据时增加了行级排他锁，直到事务结束才释放锁。也就是说，事务A在没有结束事务时，事务B只能读取数据，不能修改。当事务A结束事务，事务B才能修改。这种隔离级别，可以避免脏读、不可重复读，但依然存在幻读的问题。
可序列化（Serializable）： 在事务A读取数据时增加了共享锁，事务结束，才释放锁，事务B读取修改数据时增加了表级排他锁，直到事务结束才释放锁。可序列化解决了脏读、不可重复读、幻读等问题，但隔离级别越来越高的同时，并发性会越来越低。
三 锁具体实现算法
行锁的具体实现算法有三种：record lock、gap lock以及next-key lock。record lock是专门对索引项加锁；gap lock是对索引项之间的间隙加锁；next-key lock则是前面两种的组合，对索引项以其之间的间隙加锁。
只在可重复读或以上隔离级别下的特定操作才会取得gap lock或next-key lock，在Select 、Update和Delete时，除了基于唯一索引的查询之外，其他索引查询时都会获取gap lock或next-key lock，即锁住其扫描的范围。
四 优化高并发事务
1. 结合业务场景，使用低级别事务隔离
我们在修改用户最后登录时间的业务场景中，这里对查询用户的登录时间没有特别严格的准确性要求，而修改用户登录信息只有用户自己登录时才会修改，不存在一个事务提交的信息被覆盖的可能。所以我们允许该业务使用最低隔离级别。
而如果是账户中的余额或积分的消费，就存在多个客户端同时消费一个账户的情况，此时我们应该选择RR级别来保证一旦有一个客户端在对账户进行消费，其他客户端就不可能对该账户同时进行消费了。
2. 避免行锁升级表锁
前面讲了，在InnoDB中，行锁是通过索引实现的，如果不通过索引条件检索数据，行锁将会升级到表锁。我们知道，表锁是会严重影响到整张表的操作性能的，所以我们应该避免他。
3. 控制事务的大小，减少锁定的资源量和锁定时间长度
你是否遇到过以下SQL异常呢？在抢购系统的日志中，在活动区间，我们经常可以看到这种异常日志：
MySQLQueryInterruptedException: Query execution was interrupted
由于在抢购提交订单中开启了事务，在高并发时对一条记录进行更新的情况下，由于更新记录所在的事务还可能存在其他操作，导致一个事务比较长，当有大量请求进入时，就可能导致一些请求同时进入到事务中。
又因为锁的竞争是不公平的，当多个事务同时对一条记录进行更新时，极端情况下，一个更新操作进去排队系统后，可能会一直拿不到锁，最后因超时被系统打断踢出。
在用户购买商品时，首先我们需要查询库存余额，再新建一个订单，并扣除相应的库存。这一系列操作是处于同一个事务的。
以上业务若是在两种不同的执行顺序下，其结果都是一样的，但在事务性能方面却不一样：
五 总结
其实MySQL的并发事务调优和Java的多线程编程调优非常类似，都是可以通过减小锁粒度和减少锁的持有时间进行调优。在MySQL的并发事务调优中，我们尽量在可以使用低事务隔离级别的业务场景中，避免使用高事务隔离级别。
在功能业务开发时，开发人员往往会为了追求开发速度，习惯使用默认的参数设置来实现业务功能。例如，在service方法中，你可能习惯默认使用transaction，很少再手动变更事务隔离级别。但要知道，transaction默认是RR事务隔离级别，在某些业务场景下，可能并不合适。因此，我们还是要结合具体的业务场景，进行考虑。
