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第36讲 | 谈谈MySQL支持的事务隔离级别，以及悲观锁和乐观锁的原理和应用场景？
2018-07-31 杨晓峰
在日常开发中，尤其是业务开发，少不了利用
Java
对数据库进行基本的增删改查等数据操作，这也是
Java
工程师的必备技能之一。做好数据操作，不仅仅需要对
Java
语言相关框架
的掌握，更需要对各种数据库自身体系结构的理解。今天这一讲，作为补充
Java
面试考察知识点的完整性，关于数据库的应用和细节还需要在实践中深入学习。
今天我要问你的问题是，谈谈MySQL支持的事务隔离级别，以及悲观锁和乐观锁的原理和应用场景？
典型回答
所谓隔离级别（
Isolation Level），就是在数据库事务中，为保证并发数据读写的正确性而提出的定义，它并不是MySQL专有的概念，而是源于ANSI/ISO制定的SQL-92标准。
每种关系型数据库都提供了各自特色的隔离级别实现，虽然在通常的
定义
中是以锁为实现单元，但实际的实现千差万别。以最常见的MySQL InnoDB引擎为例，它是基于
MVCC（Multi-Versioning Concurrency Control）和锁的复合实现，按照隔离程度从低到高，MySQL事务隔离级别分为四个不同层次：
读未提交（Read uncommitted），就是一个事务能够看到其他事务尚未提交的修改，这是最低的隔离水平，允许
脏读
出现。
读已提交（Read committed），事务能够看到的数据都是其他事务已经提交的修改，也就是保证不会看到任何中间性状态，当然脏读也不会出现。读已提交仍然是比较低级别的
隔离，并不保证再次读取时能够获取同样的数据，也就是允许其他事务并发修改数据，允许不可重复读和幻象读（
Phantom Read
）出现。
可重复读（Repeatable reads），保证同一个事务中多次读取的数据是一致的，这是MySQL InnoDB引擎的默认隔离级别，但是和一些其他数据库实现不同的是，可以简单认
为
MySQL
在可重复读级别不会出现幻象读。
串行化（Serializable），并发事务之间是串行化的，通常意味着读取需要获取共享读锁，更新需要获取排他写锁，如果SQL使用WHERE语句，还会获取区间锁
（
MySQL
以
GAP
锁形式实现，可重复读级别中默认也会使用），这是最高的隔离级别。
至于悲观锁和乐观锁，也并不是
MySQL
或者数据库中独有的概念，而是并发编程的基本概念。主要区别在于，操作共享数据时，
“
悲观锁
”
即认为数据出现冲突的可能性更大，而
“
乐
观锁
”
则是认为大部分情况不会出现冲突，进而决定是否采取排他性措施。
反映到
MySQL
数据库应用开发中，悲观锁一般就是利用类似
SELECT … FOR UPDATE
这样的语句，对数据加锁，避免其他事务意外修改数据。乐观锁则与
Java
并发包中
的
AtomicFieldUpdater
类似，也是利用
CAS
机制，并不会对数据加锁，而是通过对比数据的时间戳或者版本号，来实现乐观锁需要的版本判断。
我认为前面提到的
MVCC
，其本质就可以看作是种乐观锁机制，而排他性的读写锁、双阶段锁等则是悲观锁的实现。
有关它们的应用场景，你可以构建一下简化的火车余票查询和购票系统。同时查询的人可能很多，虽然具体座位票只能是卖给一个人，但余票可能很多，而且也并不能预测哪个查询
者会购票，这个时候就更适合用乐观锁。
考点分析
今天的问题来源于实际面试，这两部分问题反映了面试官试图考察面试者在日常应用开发中，是否学习或者思考过数据库内部的机制，是否了解并发相关的基础概念和实践。
我从普通数据库应用开发者的角度，提供了一个相对简化的答案，面试官很有可能进一步从实例的角度展开，例如设计一个典型场景重现脏读、幻象读，或者从数据库设计的角度，
可以用哪些手段避免类似情况。我建议你在准备面试时，可以在典型的数据库上试验一下，验证自己的观点。
其他可以考察的点也有很多，在准备这个问题时你也可以对比
Java
语言的并发机制，进行深入理解，例如，随着隔离级别从低到高，竞争性（
Contention
）逐渐增强，随之而来的
代价同样是性能和扩展性的下降。
数据库衍生出很多不同的职责方向：
数据库管理员（DBA），这是一个单独的专业领域。
数据库应用工程师，很多业务开发者就是这种定位，综合利用数据库和其他编程语言等技能，开发业务应用。
数据库工程师，更加侧重于开发数据库、数据库中间件等基础软件。
第
36
讲
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谈谈
MySQL
支持的事务隔离级别，以及悲观锁和乐观锁的原理和应用场景？
杨晓峰
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