数据库事务与锁的知识点

分享数据库事务的四个隔离级别（读未提交、读已提交、可重复读、串行化）的实现本质是通过锁机制（读锁、写锁、间隙锁）和 MVCC（多版本并发控制）的协同控制，具体对比如下：

一、读未提交（Read Uncommitted）

• 实现本质：无锁机制 + 无 MVCC
  事务直接读取内存中的最新数据，不加任何锁，也不生成版本快照。
  问题：可能读取到其他事务未提交的脏数据（脏读）。

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二、读已提交（Read Committed）

• 实现本质：行级写锁 + MVCC 快照读
  1. 写操作：对修改的数据加排他锁（X 锁），防止其他事务同时修改。
  2. 读操作：每次查询生成新的 ReadView（快照），通过 MVCC 读取已提交的数据版本。
     特点：避免脏读，但同一事务内多次读取可能因数据更新产生不可重复读。

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三、可重复读（Repeatable Read）

• 实现本质：行级锁 + 间隙锁 + MVCC 快照读
  1. 写操作：加排他锁（X 锁），锁定当前行。
  2. 读操作：基于事务初始生成的 ReadView 快照，通过 MVCC 避免脏读和不可重复读。
  3. 间隙锁（Gap Lock）：锁定索引范围（如 (id=5, id=10)），防止其他事务插入新数据导致幻读。
     特点：MySQL 默认隔离级别，解决脏读、不可重复读，但需结合间隙锁才能完全避免幻读。

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四、串行化（Serializable）

• 实现本质：表级锁 + 强制串行执行
  1. 读操作：对查询范围加共享锁（S 锁），阻止其他事务写入。
  2. 写操作：对数据加排他锁（X 锁），并阻塞其他所有操作。
     特点：完全避免并发问题，但性能极低，仅用于强一致性要求的场景。

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锁与 MVCC 的协同关系

隔离级别	锁机制	MVCC 作用	并发性能
读未提交	无锁	无	最高
读已提交	行级写锁 + MVCC 快照	避免脏读	较高
可重复读	行级锁 + 间隙锁 + MVCC	避免脏读、不可重复读、幻读	中等
串行化	表级锁	强制串行执行	最低

关键总结

1. 读未提交：无锁，性能最高但数据一致性最差。
2. 读已提交：通过 MVCC 快照实现非锁定读，避免脏读。
3. 可重复读：结合行锁、间隙锁和 MVCC，解决大部分并发问题。
4. 串行化：完全串行化执行，牺牲性能换取最高一致性。
   实际应用中，可重复读（RR） 是 MySQL 默认选择，通过 MVCC 和间隙锁的协同，在保证数据一致性的同时兼顾性能