什么是事务
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。
事务的4大特性：
- 原子性（Atomicity）
- 一致性（Consistent）
- 隔离性（lsolation）
- 持久性（Durable）
事务并发带来的问题
脏读
一个事务读取到了另一个事务未提交的数据。
不可重复读
一个事务读取到了另一个事务已修改的数据。
幻读
一个事务读取到了另一个事务插入后的数据，导致总记录数不一致。
事务隔离级别
事务并发的三大问题都是数据库读一致性的问题，必须由数据库提供一定的事务隔离机制来解决。
SQL92标准
- Read Uncommitted（未提交读）：未解决任务并发问题，事务未提交的数据对其他事务可见。
- Read Committed（已提交读）：解决脏读问题，只能看到已提交的事务所做的修改，会出现不可重复读、幻读。
- Repeatable Read（可重复读）：解决不可重复读问题，同一个事务多次读取同样的数据结果一定是一致的，会出现幻读。
- Serializable（串行）：解决所有问题。
InnoDB对事务隔离级别的支持程度
| 事务隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
|---|---|---|---|
| 未提交读（Read Uncommitted） | 可能 | 可能 | 可能 |
| 已提交读（Read Committed） | 不可能 | 可能 | 可能 |
| 可重复读（Repeatable Read） | 不可能 | 不可能 | 在InnoDB中不可能 |
| 串行（Serializable） | 不可能 | 不可能 | 不可能 |
InnoDB事务隔离级别的实现
| RR | RC | |
|---|---|---|
| 普通的select | mvcc | mvcc |
| 加锁的select和更新 select … in share mode select … for update insert update delete | Record Lock Gap Lock Next-key Lock | Record Lock |
事务隔离级别区别
- RR的间隙锁会导致锁定范围的扩大；
- 条件列未使用索引时，RR锁表，RC锁行；
- RC的“半一致性”读可以增加update操作的并发性。
事务隔离级别解决方案
第一种
在读取数据前，对其加锁，阻止其他事务对数据进行修改（LBCC）Lock Based Concurrency Control。
第二种
生成一个数据请求时间点的一致性数据快照（Snapshot），并用这个快照来提供一定级别（语句级或事务级）的一致性读取（MVCC）Multi Version Concurrency Control。
MVCC
多版本并发控制（Multiversion Concurrency Control），它是事务隔离级别的无锁化实现方式，用于提高事务的并发效率。
隐藏列
InnoDB会为每张表生成3个隐藏列：
- ROW_ID：6byte，如果当前表中没有主键，会默认生成一个主键ID；
- DB_TRX_ID：6byte，最近修改（修改/插入）的事务ID，删除也被视为修改；
- DB_ROLL_PTR：7byte，存储当前记录之前版本的存储指针，用于回滚。
undolog
每次操作的历史记录都会存储在undolog文件中
ReadView
ReadView在事务中每次查询都会生成一个ReadView（重复读事务隔离级别只会在首次查询时创建），ReadView中有存储当前事务ID、未提交事务ID、未开始事务ID等数据，通过这些信息就可以在undolog中定位到具体的版本。
锁
在MySQL中InnoDB支持表锁与行锁，MyISAM只支持表锁。
锁的类型如下：
- 共享锁（行锁）：Shared Locks
- 排它锁（行锁）：Exclusive Locks
- 意向共享锁（表锁）：Intention Shared Locks
- 意向排它锁（表锁）：Intention Exclusive Locks
共享锁（行锁）
又称为读锁，简称S锁，顾名思义，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，但是不能修改。
使用方式：
select * from employee where emp_id = 20003 LOCk IN SHARE MODE;
COMMIT/ROLLBACK;
排他锁（行锁）
又称为写锁，简称X锁，排他锁不能与其他锁并存，如一个事务获取了一条数据行的排他锁，其他事务就不能再获取该行的锁（共享锁、排他锁），只有获取了排他锁的事务可以对数据进行读取和修改操作。
使用方式：
delete/update/insert语句默认会加上X锁。
select * from employee where emp_id = 20003 for update;
COMMIT/ROLLBACK;
意向共享锁（表锁）
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。
意向锁仅仅只是给表加上一个标识，表明该表已经有行锁了，如果此时有事务需要对该表进行表锁，通过该标识判断即可，而不需要全表扫描判断该表是否有加行锁。
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获取该表的IS锁。
意向排他锁（表锁）
简称IX锁，表示事务准备给数据行加入排他锁，说明事务在给一个数据行加排他锁前必须先获取该表的IX锁。
锁的算法
记录锁
使用唯一/主键索引等值查询时，精准匹配到一条记录。
select * from tab where id = 4 for update //锁住的就是id=4所在的记录行
间隙锁
查询的记录不存在时，锁住一块区间。
// 锁住(4,7)
select * from tab where id > 4 and id < 7 for update;
select * from tab where id = 6 for update;// 锁住(10,+∞)
select * from tab where id > 15 for update;
临键锁
范围查询，包含记录和区间
// 锁住(4，7](7，10]
select * from tab where id > 5 and id < 9 for update;
