事务隔离级别与锁机制的实现

一、事务隔离级别与锁机制的的实现

      1。数据库锁的一些概念，大概总结下就是:

      1.1 从锁的策略来分：悲观锁和乐观锁

      悲观锁：即很悲观的认为，每次操作数据过程中，都会被别人修改，然后每次都加个锁。一般由数据自身的锁机制实现，比如数据库的事务隔离级别就是一系列锁机制的组合，当然还可以手动加锁。

      乐观锁 : 就是很乐观的认为别人不会修改，不加锁，但是在更新提交的时候，就会判断一下别人会不会修改这个数据，比如说：我给表加一个字段更新时间/更新次数，提交的时候带着这个字段判断下是否数据被修改，修改就不进行更新的提交。

        1.2  从锁的读写角度来分:共享锁和排它锁

     排他锁(X) 被加锁的对象只能被持有锁的事务读取和修改，其他事务无法在该对象上加其他锁，也不能读取和修改该对象

     共享锁(S) 被加锁的对象可以被持锁事务读取，但是不能被修改，其他事务也可以在上面再加共享锁。

      细节：共享锁可以在一个数据库对象中加多次，比如A事务和B事务在默认事务级别可以随便读(默认事务级别读数据加的是共享锁),这被称为共

享锁与共享锁兼容。但是，如果其中一个事务还想修改(默认事务写修改加的是排它锁)，就需要其他的事务释放拿到的共享锁。

      1.3   从锁的控制粒度来分: 行级锁和表级锁

       这很容易理解，比如默认事务级别下，update table set name = xx where id = 1 这里就是加了id=1的此行行级排它锁。而不加这个条件，就属于表级排它锁。

   2 数据库的四种隔离级别的回顾

       
隔离级别                                                                 产生的意外

read uncommitted脏读、不可重复读、幻读都可以发生read committed不可重复读、幻读可以发生repeatable read幻读有可能发生serializable  全灭

意外情况的说明:

2.1  脏读  : A事务读到B未提交数据   ----举例：B存100，还没结束事务，A就读到了B的结果。

2.2  不可重复读:  A读到B的已提交Update语句   -------举例 : B修改了一条数据，A再此前后都读取此数据，就能重复读到不一样结果。

2.3  幻读：A读到B的已提交insert语句   ------举例: B插入了一条数据提交了，A再次读取整个表，数据多了一条。

 

      3。数据库的这四种隔离级别对应的具体锁机制是这么样的呢?  (以下为个人揣测改编)

1、一级锁协议(read uncommited) 

      首先：我们想想，一级会产生所有的意外情况，连没提交事务都能被另外一个事务读取到，说明，它加的不是排它锁，如果是排它锁的话，其他事务是不能操作的，所以就分析出，它应该是给修改加的是共享锁才会出现这个情况。(比如：我给A事务修改加共享锁，B事务查询加的也是共享锁，那么A修改没提交事务，B事务就能看到).

     一级锁协议不能避免 丢失更新，脏读，不可重复读，幻读！

2、二级锁协议(read commited)
 
       首先，我们解决上面脏读的问题，如果我给修改加上排它锁，那么就不会出现这个问题了，但是，根据2.2的描述，A先读取一个数据，B修改，A再读，要读到不一样的数据。而如果A读取数据第一次后，不释放共享锁，B是得不到排它锁的，所以这里除了给修改加排它锁，还要给读取按每一条SQL加共享锁，才能实现上面的效果。

       二级锁协议防止了脏读，但是不能避免 丢失更新，不可重复读，幻读 。

       说明下丢失更新的理解:比如：A，B事务都读到同一个资源，A事务把资源修改了，B事务也把资源修改了，那么那个先提交的修改就无效了，因为后提交也是拿到一样的资源，你修改了，它并不知道。如何防止这种呢? 这个往往需要程序员自己编程实现，比如在oracle中，需要加 SELECT FOR UPDATE 语句

3、三级锁协议(repeatable read)

     三级锁协议，就是碰到事务含更新就加上一个排它锁，如果是查询就增加共享锁，案例: A事务读数据，A拿到共享锁，B想修改，但是A不释放锁，所以B就无法拿到排它锁，因此A事务2次过程中都不释放共享锁，别人就是无法修改的。(扩展：这里出现一个问题，A查询拿到一个共享锁，B查询拿到共享锁，如果A，B都想修改，那么是会发生死锁的，所以，我认为，这里的读取应该加的是行级排它锁或其他机制实现的，细节不究了。)

    repeatable read 是无法规避幻读的，因为锁的数据是行级，而幻读是此表增加一个数据. 案例描述: A事务查询某行数据，增加了行级排它锁，B事务增加一条数据，A再次查询就能读到增加的这条数据。

     三级封锁协议除防止了脏读 不可重复读，但是不能避免 幻读 。

 

4、最强锁协议（对应Serialization)

      对事务中所读取或者更改的数据所在的表加表锁，也就是说，其他事务不能读写该表中的任何数据。这样所有的 脏读，不可重复读，幻读 ，都得以避免！