数据库系列之TiDB中的事务

事务隔离级别是数据库事务处理的基础，本文简单介绍了几种事务隔离级别以及悲观事务和乐观事务，加深对TiDB中事务和锁机制的理解。

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1、事务的隔离级别

事务隔离级别是数据库事务处理的基础，SQL-92标准定义了4种隔离级别：读未提交(READ UNCOMMITTED)、读已提交(READ COMMITTED)、可重复读(REPEATABLE READ)、串行化(SERIALIZABLE)。详见下表：

不同的隔离级别有不同的现象，并有不同的锁和并发机制。隔离级别越高，数据库的并发性能就越差。在TiDB实现了快照隔离(Snapshot Isolation, SI)级别的一致性，为与MySQL保持一致，又称其为“可重复读”。

1.1 脏读/不可重复读/幻读现象

• 脏读

A事务读取B事务尚未提交的更改数据，并在这个数据的基础上进行操作，这时候如果事务B回滚，那么A事务读到的数据是不被承认的。

• 不可重复读

不可重复读是指在同一个事务中，同一个查询在T1时刻读取一行数据，在T2时刻重新读取这一行数据的时候，发现这一行数据已经发生了修改（被更新或者删除）。假如A在取款事务的过程中，B往该账户转账100，A两次读取的余额发生不一致。

• 幻读

幻读是指在同一个事务中，当同一个查询多次执行的时候，由于其它插入操作的事务提交，会导致每次返回不同的结果集。不可重复读和幻读的区别是：前者是指读到了已经提交的事务的更改数据(修改或删除)，后者是指读到了其他已经提交事务的新增数据。

1.2 Row lock mode

• Share：lock owner

和任何并发程序可以read但是不能change locked page或row，并发程序可能获得S-lock、U-lock，也可能没有lock就进行读操作

• Update：lock owner可read但是不能change locked page或row，但是owner可以将U-lock升级为X-lock这样就可以修改page或row

  • 升级为X-lock这个过程可能会引起其它S-lock的并发进程暂停在那
  • 当lock owner读数据的时候并决定是否需要修改它的时候，U-lock会减少deadlocks的几率

• Exclusive：只有lock owner才能read或change locked page或row，并发程序只有当程序处于UNCOMMITTED read isolation的时候才能访问数据

• Lock mode compatibility，见下表
  

比如说User A对page hold住S-lock，如果User B想对page请求X-lock，则User A的lockmode会拒绝User B的请求。

1.3 隔离级别

1.3.1 可重复读隔离级别（Repeatable Read）

当事务隔离级别为可重复读时，只能读到该事务启动时已经提交的其他事务修改的数据，未提交的数据或在事务启动后其他事务提交的数据是不可见的。对于本事务而言，事务语句可以看到之前的语句做出的修改。

事务读取数据在读操作开始的瞬间就加上行级共享S锁，而且在事务结束的时候才释放。但是，由于加的是行级别的锁，仍然可能发生幻读的问题。