MySQL事务与锁机制详细讲解

事务与锁机制是数据库系统中非常重要的概念，尤其在 MySQL 这样的关系型数据库中，它们决定了数据的 一致性、完整性 和 并发控制。下面我将详细讲解事务和锁机制，分步骤深入分析。

一、事务（Transaction）

1. 什么是事务？

事务是一组操作的集合，这些操作要么全部执行成功，要么全部失败回滚，保证数据库的 一致性 和 完整性。

2. 事务的四大特性（ACID）

A - 原子性（Atomicity）：
事务中的所有操作是一个不可分割的整体，要么全部执行，要么全部不执行。

例子：银行转账，A账户转100元给B账户，要么两步都完成（A扣款，B加款），要么都不完成（回滚）。
C - 一致性（Consistency）：
事务开始前和结束后，数据库保持一致的状态。

例子：无论事务成功与否，两个账户的总金额保持不变。
I - 隔离性（Isolation）：
并发执行的事务互不影响，每个事务的操作在完成前对其他事务是不可见的。

例子：当两个事务同时更新同一条数据时，事务 A 的操作不会影响事务 B，反之亦然。
D - 持久性（Durability）：
一旦事务提交，数据会永久保存，即使系统崩溃也不会丢失。

例子：事务提交后，数据写入磁盘，保证数据不丢失。

3. MySQL 事务的实现

MySQL 支持事务的存储引擎是 InnoDB。其他存储引擎（如 MyISAM）不支持事务。

事务的基本语法

sql

-- 开始事务 START TRANSACTION; -- SQL 操作 UPDATE account SET balance = balance - 100 WHERE name = 'A'; UPDATE account SET balance = balance + 100 WHERE name = 'B'; -- 提交事务 COMMIT; -- 回滚事务 ROLLBACK;

事务的两种结束方式

提交（COMMIT）：事务中的所有操作成功完成，并永久保存。
回滚（ROLLBACK）：撤销事务中的所有操作，数据库回到事务开始时的状态。

自动提交模式

在 MySQL 中，默认开启 自动提交模式。每执行一条 SQL 语句，MySQL 会自动提交。
关闭自动提交：
sql

复制代码

SET autocommit = 0;

二、事务的隔离级别

1. 为什么需要隔离级别？

在并发环境下，多个事务同时操作数据库，会引发 并发问题，如脏读、不可重复读和幻读。

2. 并发问题

脏读（Dirty Read）：
一个事务读到了另一个未提交事务修改的数据。
不可重复读（Non-Repeatable Read）：
在同一事务中，前后两次查询的数据不一致，因为其他事务修改了数据。
幻读（Phantom Read）：
在同一事务中，前后两次查询结果的行数不一致，因为其他事务插入/删除了数据。

3. MySQL 的四种隔离级别

MySQL 支持 四种事务隔离级别，从低到高依次是：

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读	特点
Read Uncommitted	允许	允许	允许	最低级别，读到未提交数据
Read Committed	禁止	允许	允许	只读取已提交数据（Oracle默认）
Repeatable Read	禁止	禁止	允许	可重复读（MySQL 默认级别）
Serializable	禁止	禁止	禁止	最高级别，完全串行化操作

设置事务隔离级别

sql

复制代码

-- 查看当前隔离级别 SELECT @@TRANSACTION_ISOLATION; -- 设置隔离级别为 Repeatable Read SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;

三、锁机制

1. 为什么需要锁？

在并发操作中，多个事务可能对同一资源进行读写操作，为了防止数据不一致或损坏，MySQL 采用锁机制来控制并发访问。

2. MySQL 锁的分类

MySQL 的锁主要分为以下几类：

1）按照锁的粒度分类

表锁（Table Lock）：
- 锁定整个数据表。
- 粒度大，开销小，适用于读多写少的场景。
- MyISAM 存储引擎使用表锁。
行锁（Row Lock）：
- 锁定某一行记录。
- 粒度小，开销大，适用于高并发场景。
- InnoDB 支持行锁。

2）按照锁的类型分类

共享锁（S锁）：
允许多个事务同时读数据，互不影响。
sql

复制代码

SELECT * FROM table_name LOCK IN SHARE MODE;
排他锁（X锁）：
排他性地锁定数据，其他事务无法读写被锁定的数据。
sql

复制代码

SELECT * FROM table_name FOR UPDATE;

3）间隙锁（Gap Lock）

间隙锁 用于防止幻读，锁定一个范围内的数据，甚至包括不存在的数据。
发生在 Repeatable Read 隔离级别 下。

3. 锁的实现方式

在 InnoDB 中，锁是通过索引实现的。如果查询未使用索引，InnoDB 会退化为表锁。

行锁与索引

sql

复制代码

-- 通过主键索引加行锁 SELECT * FROM table_name WHERE id = 1 FOR UPDATE; -- 未使用索引，退化为表锁 SELECT * FROM table_name WHERE name = '西瓜' FOR UPDATE;

四、事务与锁的结合使用

在实际开发中，事务和锁通常结合使用。例如：

sql

复制代码

START TRANSACTION; -- 通过行锁确保事务的隔离性 SELECT * FROM account WHERE name = 'A' FOR UPDATE; UPDATE account SET balance = balance - 100 WHERE name = 'A'; SELECT * FROM account WHERE name = 'B' FOR UPDATE; UPDATE account SET balance = balance + 100 WHERE name = 'B'; COMMIT;