数据库中并发存在的问题

数据库能够让应用程序并发访问，在并发访问数据库实例过程中可能会出现以下4种现象。

1. 丢失更新。两个事务都同时更新一行数据，一个事务对数据的更新把另一个事务对数据的更新覆盖了；
2. 脏读。一个事务读取了另外一个事务还没有提交的操作，这比较危险，因为另一个事务的操作可能会回滚；
3. 不可重复读。一个事务对同一行数据进行重复读取，但是每次读取却得到不同的数据；
4. 幻读。一个事务对某个范围的数据进行两次读取，得到的记录数却不相同，这是因为两次读取之前，另外一个事务可能增加或删除了一条范围之内的数据。

这4种现象即能把它们看成是并发产生的问题，也可以不把它们理解成并发问题。具体还要联系实际应用场景去分析，主要看应用中是否允许某种现象的存在。大部分情况下我们认为丢失更新和脏读是个问题，应该要避免，可以通过应用不同的隔离级别来实现。

谈谈丢失更新

MySQL本身不会产生丢失更新，因为在对某一行进行更新操作时（此时事务尚未提交），Innodb存储引擎会在该行上加一个X锁，这是其他事务再对该行进行更新操作时，会被阻塞直到该行上的X锁被释放后才能够执行。即使在Read Uncommit的事务隔离级别下，也不会产生丢失更新的现象。

虽然数据本身不会产生丢失更新，但是实际应用程序中可能会产生另外一种逻辑意义上的丢失更新问题。例如出现下面的情况时，就会产生丢失更新：

1. 事务T1查询某一行数据，放入本地内存，并显示给终端用户User1进行操作；
2. 事务T2查询同一行数据，放入本地内存，并显示给终端用户User2进行操作；
3. User1修改这行记录，更新数据库并提交；
4. User2修改这行记录，更新数据库并提交。

这个过程中User1的修改就相当于“丢失了”。作为程序员而言，编写上面这种逻辑的代码还是很常见的。
那如何解决这个问题呢？这种情况下事务不能并发的操作，要让事务变成串行化执行。具体做法为：步骤1和步骤2的查询语句中都加入for update结尾，这样用户读取同一行记录时就会加上X锁。如果步骤1获取到了X锁时，步骤2就会阻塞直到步骤1和步骤3执行完释放锁后才开始执行。

隔离级别

对于上面讲到的并发中存在的问题，可以通过设置不同的隔离级别来解决。事务的特性中有一大特性是隔离性，什么是隔离性？隔离性指的是一个事务所做的修改，对其他事务是不可见的，就像这两个事务是串行执行。

隔离级别可以看成是对隔离性不同程度的实现，严格意义上讲只有隔离级别为Serializable的事务才具有隔离性。如果所有的数据库操作都串行化执行，那性能就会很低，所以出于对性能的考虑才会有其他隔离性稍差但是性能较好的隔离级别。

SQL标准中定义了4种隔离级别

1. Read Uncommitted，该隔离级别不会有丢失更新；
2. Read Committed，该隔离级别不会有丢失更新、脏读；
3. Repeatable Read，该隔离级别不会有丢失更新、脏读、不可重复读；
4. Serializable，该隔离级别不会有丢失更新、脏读、不可重复度、幻读。

MySQL实现了这4种隔离级别，默认的隔离级别在Innodb中是Repeatable Read。而Oracle数据库只实现了Read Committed和Serializable两种，它的默认隔离级别是Read Committed。

Innodb在Repeatable Read隔离级别中，通过Next-Key Lock锁的算法来避免幻读的产生，这与其他关系型数据库不同。所以说，InnoDB存储引擎在默认的Repeatable Read隔离级别下已经能完全保证事务的隔离性要求，即达到SQL标准的Serializable隔离级别。

隔离级别的设置与查看

可以通过set [ global | session ] transaction_isolation=’read-uncommitted | read-committed | repeatable-read | serializable’来设置事务的隔离级别。
如果要在mysql启动的时候设置事务的默认隔离级别，可以修改Mysql的配置文件my.cnf，在[mysqld]中添加如下行：

[mysqld]
transaction_isolation=read-committed

查看当前的事务隔离级别可以使用select @@transaction_isolation
查看全局的事务隔离级别可以使用select @@global.transaction_isolation.

不同隔离级别下锁的实现

隔离性通过锁来实现，不同的隔离级别对应不同的加锁策略。下面来看看不同事务隔离级别的加锁策略：

Read Uncommitted

读操作（不显式加锁的select语句）不加锁；
写操作加行级X锁，并到事务结束之后释放。

Read Committed

读操作使用MVCC;
写操作使用使用行锁中的记录锁，且RC隔离级别下没有GAP锁（唯一性的检查约束和外键约束的检查需要使用gap lock）
注意：设置了RC隔离级别后，binlog_format要设置为row，否则会出现主从不一致的现象。

Repeatable Read

读操作使用MVCC;
写操作使用行锁，包括记录锁、GAP锁、Next-key Lock

Serializable

读操不再使用MVCC,InnoDB引擎会自动在每个select语句后加上lock in share mode。
写操作使用行锁。

参考
MySQL数据库事务各隔离级别加锁情况–read uncommitted篇