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事务与隔离（含 MVCC）

本文概览 MySQL InnoDB 的事务、隔离级别与 MVCC 关键概念，并给出常见排错与示例。

ACID 与自动提交​

  • 原子性（A）：事务要么全部成功要么全部失败。
  • 一致性（C）：前后数据满足约束与业务不变式。
  • 隔离性（I）：并发事务相互隔离（见隔离级别）。
  • 持久性（D）：提交后的修改持久保存（Redo 日志 + 刷盘策略）。
  • autocommit=1 时每条语句是一个独立事务；显式事务用 START TRANSACTION … COMMIT/ROLLBACK。

隔离级别与异常​

  • 读未提交（RU）：可能脏读。
  • 读已提交（RC）：避免脏读；可能不可重复读/幻读。
  • 可重复读（RR，MySQL 默认）：避免脏读/不可重复读；InnoDB 通过 MVCC+Next-Key 锁处理幻读。
  • 串行化（SERIALIZABLE）：通过加锁实现串行，开销大。

常见异常：

  • 脏读：读到未提交数据（RC+ 可避免）。
  • 不可重复读：同一行多次读到不同值（RR 可避免）。
  • 幻读：多次范围查询返回行数变化（RR 通过 Next-Key 锁与一致性读处理）。

MVCC：一致性读与当前读​

  • 一致性读（Consistent Read）：普通 SELECT（不带 LOCK IN SHARE MODE/FOR UPDATE）读取快照，不加锁；依赖 Undo Log 与事务可见性规则。
  • 当前读（Current Read）：SELECT … FOR UPDATE/LOCK IN SHARE MODE、UPDATE/DELETE 读取最新版本并加锁。
  • 可见性：由快照版本、事务 ID、回滚指针等决定；在 RR 下，事务内多次一致性读看到同一快照。

间隙锁与 Next-Key 锁（RR）​

  • 记录锁：锁定具体行。
  • 间隙锁：锁定两个记录之间的空隙，防止插入。
  • Next-Key 锁：记录锁 + 相邻间隙，避免范围查询出现幻读。

示例：一致性读 vs 当前读​

会话 A：

START TRANSACTION;
SELECT * FROM accounts WHERE id BETWEEN 10 AND 20; -- 一致性读，不加锁

会话 B：

UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 15; -- 提交后 A 的一致性读仍看旧值

会话 A：

SELECT * FROM accounts WHERE id BETWEEN 10 AND 20 FOR UPDATE; -- 当前读，加 Next-Key 锁
COMMIT;

2PC 与崩溃恢复（简述）​

  • 两阶段提交：Redo(Log) 与 Binlog 一致性；prepare -> 写 Binlog -> commit。
  • 崩溃恢复：Redo 重做已提交、回滚未提交；与 Binlog 协同保证复制一致性。

排错与最佳实践​

  • 读热点用一致性读（无锁），写热点用批量/队列削峰；减少范围锁冲突。
  • 谨慎使用 SELECT … FOR UPDATE 的范围条件，避免大范围 Next-Key 锁。
  • 通过 SHOW ENGINE INNODB STATUS\G/performance_schema 分析锁等待与死锁。