专栏持续更新中：MySQL详解
事务隔离级别的实现原理：简单来说就是各种锁机制和MVCC多版本并发控制
我们学习知识的时候，需要了解知识点出现的原因，什么情况下能用到这个知识
我们说到事务，就得说到事务的ACID特性，为什么需要隔离性呢？因为事务要能够允许并发执行，并发执行为了同时保证数据的安全性，一致性和并发的效率，就需要设置事务的隔离级别
一、事务隔离机制的选择
- 如果我们完全不管，使用未提交读 的事务隔离机制，任由这些线程并发操作数据库，那就会出现脏读（读取了未commit的数据）、不可重复读（两次查询值不同）、幻读（两次查询数据量不同）等问题，数据的安全性最低，优点是并发效率非常高，一般不会使用
- 如果我们串行化 （靠锁实现），通过锁给所有的事务都排个序，虽然数据的安全性提高了，并发的效率就太低了，一般也不会使用
- 所以我们一般用的是已提交读、可重复读这两个隔离级别，平衡了数据的安全性，一致性以及并发的效率 ，是由MVCC多版本并发控制实现的（MVCC是已提交读和可重复读的原理，锁是串行化的原理）
二、表级锁&行级锁
表级锁：对整张表加锁。开销小（因为不用去找表的某一行的记录进行加锁，要修改这张表，直接申请加这张表的锁），加锁快，不会出现死锁；锁粒度大，发生锁冲突的概率高，并发度低
行级锁：对某行记录加锁。开销大（需要找到表中相应的记录，有搜表搜索引的过程），加锁慢，会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的概率最低，并发度高
InnoDB存储引擎支持事务处理，表支持行级锁定，并发能力更好
- InnoDB行锁是通过给索引上的索引项加锁来实现的，而不是给表的行记录加锁实现的，这就意味者只有通过索引条件检索数据,InnoDB才使用行级锁，否则InnoDB将使用表锁
- 由于InnoDB的行锁实现是针对索引字段添加的锁，不是针对行记录加的锁，因此虽然访问的是InnoDB引擎下表的不同行，但如果使用相同的索引字段作为过滤条件，依然会发生锁冲突，只能串行进行，不能并发进行
- 即使SQL中使用了索引，但是经过MySQL的优化器后，如果认为全表扫描比使用索引效率高，此时会放弃使用索引，因此也不会使用行锁，而是使用表锁，比如对一些很小的表，MySQL就不会去使用索引
三、排它锁（Exclusive）和共享锁（Shared）
排它锁，又称为X锁，写锁
共享锁，又称为S锁，读锁
读读（SS）之间是可以兼容的，但是读写（SX）之间，写写（XX）之间是互斥的
对事务加X和S锁之间有以下的关系：
- 一个事务对数据对象A加了 S 锁，可以对A进行读取操作但不能进行update操作，加锁期间其它事务能对A加S锁但不能加 X 锁
- 一个事务对数据对象A加了 X 锁，就可以对A进行读取和更新，加锁期间其它事务不能对A加任何锁
显式加锁：select ... lock in share mode强制获取共享锁，select ... for update获取排它锁
1. 测试不同事务之间排它锁和共享锁的兼容性
我们先查看表的SQL以及内容
查看隔离级别：
首先开启一个事务，给id=7的数据加上排它锁
在用另一个客户端开启事务
我们用另一个事务的服务线程给id=7的数据加上排它锁，阻塞了
我们尝试给id=7的数据加上共享锁，还是阻塞了
再获取id=8的共享锁和排它锁
但是可以成功获取id=8的共享锁和排它锁
总结：不同事务之间对于数据的锁，只有SS锁可以共存，XX、SX、XS都不能共存
2. 测试行锁加在索引项上
其实行锁是加在索引树上的
事务1用表的无索引字段name作为过滤条件
事务2现在同样想获取这条记录的排它锁，可想而知地失败了；那现在事务2获取不同行chenwei的记录的排它锁，试试能不能成功
事务2获取不同行chenwei的记录的排它锁，同样失败了
InnoDB是支持行锁的，刚才以主键id为过滤条件时，事务1和事务2获取不同行的锁是可以成功的。然而现在我们发现获取name为chenwei的排它锁也获取不到了，这是为什么？我们解释一下：
InnoDB的行锁是通过给索引项加锁来实现的，而不是给表的行记录加锁实现的
而我们用name作为过滤条件没有用到索引，自然就不会使用行锁，而是使用表锁。这就意味着只有通过索引检索数据，InnoDB才使用行级锁，如果做整表扫描，InnoDB将使用表锁！！！
我们给name字段加上索引
添加索引，开启事务后，重新获取不同行的排它锁
我们发现，给name加上索引后，两个事务可以获取到不同行的排它锁（for update），再一次证明了InnoDB的行锁是加在索引项上的
因为现在name走的是索引， 通过zhangsan在辅助索引树上找到它所在行记录的id是7，然后到主键索引树上，获取对应行记录的排他锁（MySQL Server会根据情况，在主键索引树和辅助索引树上加锁）
四、串行化隔离级别测试
在SERIALIZABLE隔离级别下，所有的事务都自动使用排它锁或共享锁，不需要用户手动加锁（for in share mode/for update）
设置串行化隔离级别
两个事务可以同时获取共享锁（SS共存）
现在让事务2插入数据
此时由于insert需要加排它锁，但由于事务1已经对整张表添加了共享锁，事务2无法再对表成功加锁（SX不共存）
rollback一下
因为我们给name加上了索引，以上的select相当于给name为zhangsan的数据加上了行共享锁
事务2 update
事务2不能update，因为此时已经被事务1的共享锁锁住了id=7 name=zhangsan这条记录的索引项
事务2在辅助索引树上找zhangsan，找到对应的主键值，然后去主键索引树找到相应的记录，但是发现这行记录已经被共享锁锁住了，事务2可以获取共享锁，但是不能获取排他锁
我们用主键索引id试试能不能update
依然阻塞住了，虽然我们where后面的字段现在使用的id而不是name，但是name也是通过辅助索引树找到对应的主键，再到主键索引树上找相应的记录，而主键索引树上的记录加了锁（MySQL Server会根据情况，在主键索引树和辅助索引树上加锁）
我们update id=8的数据，成功了。因为我们select的时候，只是给id=7 name=zhangsan的数据加上了行锁，我们操作id=8的数据当然可以成功
有索引，则使用行锁；没有索引，则使用表锁。
表级锁还是行级锁说的是锁的粒度，共享锁和排他锁说的是锁的性质，不管是表锁还是行锁，都有共享锁和排他锁的区分