MySQL学习笔记（2）并发问题与事务隔离级别
本文参考：https://javaguide.cn/database/mysql/transaction-isolation-level.html
并发事务问题
脏读：一个事务读到了另一个事务中未提交的数据
不可重复读：一个事务先后读取同一条数据，当时两次获取到的结果不同
幻读：一个事务按照条件查询数据时，没有查到对应的数据行，当时在插入数据时，又发现这行数据已经存在
SQL中标准的四个隔离级别：
- 读取未提交（READ-UNCOMMITTED）:允许读取尚未提交的数据变更。
- 读取已提交（READ-COMMITTED）：允许读取并发事务已经提交的数据。
- 可重复读（REPEATABLE-READ）：对同一字段的多次读取结果都是一致的，除非数据是被本身事务自己所修改。
- 可串行化（SERIALIZABLE）：所有的事务依次逐个执行。
MySQL InnoDB 存储引擎的默认支持的隔离级别是 REPEATABLE-READ（可重读），但是通过MVCC机制和Next-Key Lock机制防止了幻读现象的出现。
InnoDB 的 MVCC 机制
InnoDB 使用多版本并发控制（MVCC）来实现一致性读。MVCC 的核心思想是：
- 每个事务都有一个唯一的事务 ID（事务版本号）。
- 数据行会保存多个版本（通过隐藏的列 DB_TRX_ID 和 DB_ROLL_PTR 记录版本信息）。
- 事务读取数据时，会根据自己的事务 ID 看到数据在事务开始时的快照版本，而不是实时版本。
MVCC 如何防止幻读？
- 在 REPEATABLE-READ 级别下，事务 A 的快照版本是固定的，它只能看到在事务开始时已经存在的数据行。
- 即使其他事务插入了新行，这些新行不会出现在事务 A 的快照版本中，因此事务 A 不会看到这些新行，从而避免了幻读。
Next-Key Lock 机制
InnoDB 在 REPEATABLE-READ 级别下使用 Next-Key Lock 来进一步防止幻读。Next-Key Lock 是行锁（Record Lock）和间隙锁（Gap Lock）的结合：
- 行锁（Record Lock）：锁定已存在的数据行。
- 间隙锁（Gap Lock）：锁定数据行之间的间隙，防止其他事务插入新行。
Next-Key Lock 如何防止幻读？
- 当事务 A 对某个范围的数据进行读取时，InnoDB 会使用 Next-Key Lock 锁定整个范围（包括已存在的行和行之间的间隙）。
- 如果事务 B 尝试在这个范围内插入新行，会被间隙锁阻塞，直到事务 A 提交或回滚。
这样，事务 A 在整个事务期间都能保证范围内的数据不会被其他事务插入新行，从而防止了幻读。
不可重复读和幻读的区别是一个读取的一行，一个读取的是多行吗？
不可重复读和幻读的区别并不是由读取单行或多行决定的，而是由数据变化的类型决定的。以下是两者的详细区别：
1. 不可重复读（Non-Repeatable Read）
不可重复读是指在同一个事务中，两次读取同一行数据时，数据的内容发生了变化。这种现象通常是由于其他事务对该行数据进行了更新（UPDATE）操作。
特点：
- 数据行不变：数据行的主键或唯一标识没有变化。
- 数据内容变化：数据行的内容（字段值）发生了变化。
- 解决方法：通过记录锁（Record Lock）锁定数据行，防止其他事务更新该行。
2. 幻读（Phantom Read）
幻读是指在同一个事务中，两次读取同一范围的数据时，数据的集合发生了变化。这种现象通常是由于其他事务在该范围内插入（INSERT）或删除（DELETE）了数据行。
特点：
- 数据范围不变：查询的条件范围没有变化。
- 数据集合变化：查询结果集中出现了新的行或某些行消失了。
- 解决方法：通过间隙锁（Gap Lock）或 Next-Key Lock（记录锁 + 间隙锁）锁定数据范围，防止其他事务在该范围内插入或删除数据。
3. 不可重复读 vs. 幻读
- 不可重复读：关注的是数据行的内容变化，通常是由于其他事务对同一行数据进行了更新操作。
- 幻读：关注的是数据范围内的集合变化，通常是由于其他事务在范围内插入或删除了数据。