• 一、事务
• 二、并发一致性问题

一、事务

事务是指满足ACID特性的一组操作，数据库中常用的基本概念。使用Commit提交一个事务，Rollback进行回滚。

ACID特性：

• Atomicity 原子性。事务被视为不可分割的最小单元，事务的所有操作要么全部提交成功，要么全部失败回滚。
• Consistency 一致性。数据库在事务执行前后都保持一致性状态。在一致性状态下，所有事务对同一个数据的读取结果都是相同的。
• Isolation 隔离性。一个事务所做的修改在最终提交以前，对其它事务是不可见的。
• Durability 持久性。一旦事务提交，则其所做的修改将会永远保存到数据库中。即使系统发生崩溃，事务执行的结果也不能丢失。

二、并发一致性问题

问题起因

在并发的情形下，事务隔离性难以保证，因此会出现并发一致性问题。主要有以下几种：

• 丢失修改。T1与T2两个事务并发修改一个数据，T2覆盖了T1的修改结果。
• 脏读。读写并发，T1修改一个数据，T2随后读取了该数据，那么T2读到的是脏数据。
• 不可重复读。T2 读取一个数据，T1 对该数据做了修改。如果 T2 再次读取这个数据，此时读取的结果和第一次读取的结果不同。
• 幻影读（ phantom read）。T1 读取某个范围的数据，T2 在这个范围内插入新的数据，T1 再次读取这个范围的数据，此时读取的结果和和第一次读取的结果不同。

解决方式

产生并发不一致性问题的主要原因是破坏了事务的隔离性，解决方法是通过并发控制来保证隔离性。并发控制可以通过封锁来实现，但是封锁操作需要用户自己控制，相当复杂。DBMS提供了事务的隔离级别，让用户以一种更轻松的方式处理并发一致性问题。

封锁

MySQL中提供了两种封锁粒度：行锁和表锁。锁定的数据量越少，发生争用的概率就越小，系统的并发程度就越高；但同时加锁会增加系统开销，因此选择封锁粒度时，需要权衡并发程度与系统开销。

封锁类型：

• 读写锁。
  • 互斥锁：简写为X锁（Exclusive），又称为写锁。加锁期间其他事务不能对数据对象加任何锁。
  • 共享锁：简写为S锁（Shared），又称为读锁。加锁后可以对数据对象执行读操作，不可执行写操作。其他事务可以对数据对象加读锁，不能加写锁。
• 意向锁。（Intention Locks）。
  • 意向锁在原来的 X/S 锁之上引入了 IX/IS，IX/IS 都是表锁，用来表示一个事务想要在表中的某个数据行上加 X 锁或 S 锁。
  • 通过引入意向锁，事务 T 想要对表 A 加 X 锁，只需要先检测是否有其它事务对表 A 加了 X/IX/S/IS 锁，如果加了就表示有其它事务正在使用这个表或者表中某一行的锁，因此事务 T 加 X 锁失败。

两段锁协议：加锁和解锁分成两个阶段进行。事务遵循两段锁协议是保证可串行化调度的充分条件。串行执行的事务互不干扰，不会出现并发一致性问题。

MySQL中的锁：

• InnoDB引擎采用两段锁协议，根据隔离级别在需要的时候自动加锁，并且所有的锁都是在同一时刻被释放，这被称为隐式锁定。

• 也可以显式锁定：

  SELECT ... LOCK In SHARE MODE;
  SELECT ... FOR UPDATE;
  

隔离级别

• 未提交读。事务中的修改，即使没有提交，对其它事务也是可见的。
• 提交读。一个事务所做的修改在提交之前对其它事务是不可见的。
• 可重复读。保证在同一个事务中多次读取同一数据的结果是一样的。
• 可串行化。强制事务串行执行，这样多个事务互不干扰，不会出现并发一致性问题。需要通过加锁实现。