你好，面试官 | 哈罗二面，MySQL事务与锁机制（加餐篇）
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小龙有话说
本期会通过面试模拟探讨MySQL 高级，关于MySQL 事务实现原理与锁机制、undo log原理等
本期题改编自 ——2022届秋招 哈罗 二面
面试现场
叮叮叮......
面试官：“你好，我是XX面试官，请问是小龙吗？”
小龙：“您好，面试官，我是小龙”
面试官：“好的，现在有空吗，我们开始面试吧”
小龙：“嗯嗯，准备好啦”
.......
other questions
.......
面试官：“我看你简历写熟悉 MySQL 使用，能给我讲讲何为事务吗？”
小龙：“用我的话来理解，就是一系列操作，要么全部成功，要么全部失败。”
面试官：“好的，那你知道事务有哪几个重要的特性吗？”
独白：“送分题来了”
小龙：”就是 ACID 嘛，原子性、隔离性、持久性、一致性啊。“
面试官：”好的，那你知道事务的隔离级别有哪些吗？“
小龙：”读未提交，读已提交、可重复读、可串行化嘛“
独白：“现在面试都那么简单的吗？那不是稳的一批。”
面试官：”能给我讲讲RC、RR吗，它们分别解决了什么问题，然后具体底层是怎样去做的呢？“
独白：“这块涉及到的一连串延展问题，在【面试笔记】做了详细分析，幻读、锁机制、事务实现原理等。”
小龙：”对于RC，它解决了脏读，具体怎样实现的呢？如果是一致读取，它是利用 MVCC 实现的，每一句语句执行前都会生成Read View（一致性视图），读取的是最新快照。“
小龙：”如果是锁定读，InnoDB 只锁定索引记录，而不是它们之前的间隙，因为该隔离级别下间隙锁被禁用，仅用于外键约束检查和重复键检查。“
小龙：”对于RR，它解决了脏读、不可重复读，它又是怎么实现的呢？对于快照读，读取第一次读取建立的快照，利用 MVCC，只有事务开始时会创建 Read View，之后事务里的其他查询都用这个Read View。“
小龙：“若是当前读，由于该级别下间隙锁生效，因此可以用临键锁来解决幻读。”
面试官：”好的，刚才我听你提了锁相关的内容，你能给我讲讲关于 MySQL 里面的锁机制吗？“
小龙：” MySQL 里面的锁有很多种，不过本质都差不多，具体要看你怎么去分吧。“
面试官：”说说看呢~。“
小龙：”如果按照锁粒度来区分的话，可分为 表级锁、行级锁、页级锁这些。如果按 锁模式 划分，又可分为 共享锁-读锁-S锁、排它锁-写锁-X锁 这些。“
小龙：”如果按加锁方式划分，又可分为自动锁、隐式锁这些，按操作划分，可分为DML锁、DDL锁等等。“
独白："这里详细的划分与解释由于篇幅有限就不具体展开啦，【面试笔记】有详细记录。"
面试官：”好的，能说说 InnoDB 里面行锁的几种实现算法吗？“
小龙：”嗯，有记录锁（ Record lock）、间隙锁（Gap lock）、临键锁（Next-key lock）。“
面试官：”好的，能分别讲讲它们们？比如有什么区别，什么作用？ “
小龙：”首先说记录锁，它总是锁定索引记录，即使定义的表没有索引， InnoDB 也会创建一个隐藏的聚集索引并将该索引用于记录锁定，关于隐藏字段也是实现 MVCC 的关键。“
小龙：”锁定一个范围，不包括记录本身，由于可以锁定间隙不让插入，所以这是解决我们幻读问题的基础，需要注意的是，在某些情况间隙锁会失效。“
小龙：”比如在 RC 隔离级别下，因此 RC 是无法解决幻读问题的。又或者我们可以启用 innodb_locks_unsafe_for_binlog 系统变量，也可以显示的禁用间隙锁。“
小龙：”关于临键锁，它也锁定一个范围，但是包含记录本身，可以说它是由索引记录锁+间隙锁构成的，锁定范围前开后闭，可以以此解决 Phantom Problem 幻读问题。“
独白：”还有一些关于锁机制的规则，比如 间隙锁 何时失效，何时才有效，索引和SQL写得有问题也会导致间隙锁失效，都记录在【面试笔记】，这里不一一单独列出来了。“
面试官：”好的，之前一直听你说 快照读 和 当前读，能说说这究竟是什么吗？“
小龙：”所谓的 快照读其实就是我们的普通查询，比如 select .... from ，而当前读也就是我们的加锁读，它读到的都是最新的数据，因此被叫做当前读，比如 select ... from for update、select ... from lock in share mode、DELETE/ UPDATE/ INSERT。“
面试官：“OK，我看你之前一直有提 MVCC，能简单讲讲这是什么吗？”
小龙：“MVCC，全称 Multi-Version Concurrency Control，即多版本并发控制，主要是为了提高数据库并发性能，用更好的方式去处理读-写冲突，做到即使有读写冲突时，也能做到不加锁，非阻塞并发读。”
小龙：“它主要依靠3个隐式字段，undo日志 ，Read View实现的。”
面试官：“好的，具体是怎样的呢？知道吗？”
小龙：“每行记录除了我们自定义的字段外，还有数据库隐式定义的db_trx_id，db_roll_ptr，db_row_id等字段。”
小龙：“具体代表什么呢？”
小龙：“Innodb 采用主键索引（聚簇索引），会利用主键维护索引，若表没有主键，就用第一个非空唯一索引，若没有唯一索引，则用row_id 这个隐藏字段作为主键索引。”
小龙：“然后事务开启会向系统申请一个 trx_id，严格递增，会向行记录插入最近操作它的那个事务的ID。”
小龙：“undo log 会记录事务前的老版本数据，然后行记录中回滚指针会指向老版本位置，如此形成一条版本链。因此可以利用undo log实现回滚，保证原子性，同时用于实现 MVCC 版本链。”
面试官：“它是怎样控制隔离级别的呢？”
小龙：“而在读已提交隔离级别下，会在每次查询都生成一个Read View，可重复读只在事务开始时生成一个Read View，以后每次查询都用这个Read View，以此实现不同隔离界别。”
小龙：“而这个 Read View 包含了，事务启动时当前活跃事务ID(未提交事务)，和一个低水位（活跃事务最小ID），和高水位（下一次将分配的事务ID，也就是目前最大事务ID+1）”
小龙：“数据版本的可见性规则，就是基于数据的 trx_id和这个一致性视图（Read View）的对比结果得到的。”
独白：“具体详细图解+如何比对的可以都总结在【面试笔记】，篇幅有限，不具体展开了。”
面试官：“好的，既然这里我们都谈到了undo log，那你知道这是什么吗？”
小龙：“undo log是特别重要的一种回滚日志，即是 MVCC 实现的基础，也是保证原子性、事务回滚的基础。”
小龙：“关于 MVCC 的实现上面提过了，就是根据用 undo log 生成的版本链去实现。然后它还有个重要功能就是去实现原子性。”
小龙：“我们都知道，实现原子性的关键，是事务回滚时能够撤销所有已经执行成功的 SQL 语句。”
小龙：“当事务对数据库进行修改时，InnoDB 会生成对应的undo log，undo log 会保存事务开始前老版本的数据，当事务发生异常，便会 rollback 回滚到老版本状态。当发生回滚时，InnoDB 会根据 undo log 的内容做相反逻辑操作。”
面试官：“那具体是怎样回滚的呢？”
独白：“幸好在【面试笔记】详细总结过。这里大概给它讲讲算了。”
小龙：“ Insert 语句，回滚时会执行 Delete； Update语句，回滚时便执行相反的 Update，把数据改回来；Delete语句，会执行Insert，把删除的再插入回来。 ”
面试官：“好的，基础不错。继续加油~”
独白：“不愧是我，真男人是也！【面试笔记】在手，大厂 offer 不愁。”
知识总结
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面试重点
MySQL事务相关、undo log、锁机制、MVCC实现原理
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