面试题：MySQL共享锁在并发读取时如何保证数据一致性

Question

请阐述MySQL共享锁在并发读取场景下，是怎样确保多个读取操作获取到的数据具有一致性的，结合锁的机制和事务特性进行说明。

Answer 1

1. 共享锁机制
   • 在MySQL中，共享锁（S锁）允许多个事务同时对同一数据对象加锁。当一个事务对数据加共享锁后，其他事务也可以对该数据加共享锁，但不能加排他锁。例如，事务T1对数据行R加了共享锁，事务T2也可以成功对R加共享锁，因为共享锁之间是兼容的。
   • 这种机制保证了多个读取操作可以同时进行，提高了并发读取的效率。
2. 事务特性 - 隔离性
   • 事务隔离级别：MySQL有不同的事务隔离级别，如读未提交（Read Uncommitted）、读已提交（Read Committed）、可重复读（Repeatable Read）、串行化（Serializable）。在并发读取场景下，不同隔离级别对共享锁的使用和数据一致性有不同影响。
   • 可重复读（默认级别）：当事务在可重复读隔离级别下读取数据时，会为读取的数据加共享锁（快照读除外）。这意味着在事务的整个生命周期内，多次读取同一数据时，其他事务对该数据的修改（需加排他锁）无法进行，直到当前事务结束释放共享锁。例如，事务T1在可重复读隔离级别下开始读取数据行R并加共享锁，在T1未结束时，事务T2想要修改R，由于T2需要加排他锁，而排他锁与T1的共享锁不兼容，T2只能等待T1释放锁，从而保证了T1多次读取R的数据一致性。
   • 串行化：在串行化隔离级别下，所有事务会依次执行，就像串行一样。读取操作会自动获取共享锁，任何写操作都需要获取排他锁，并且写操作会阻塞读操作，读操作也会阻塞写操作。这确保了数据的绝对一致性，因为同一时间只有一个事务可以访问数据。但这种隔离级别会严重影响并发性能。
3. 锁的释放
   • 共享锁在事务结束时释放（无论是正常提交还是回滚）。只有当共享锁释放后，其他事务才有可能对数据进行修改操作。这保证了在事务进行过程中，读取到的数据不会被其他事务修改，从而确保了多个读取操作获取到的数据具有一致性。例如，事务T1读取数据并加共享锁，在T1事务未结束时，数据一直处于被共享锁保护的状态，其他事务无法修改，当T1结束释放共享锁后，其他事务才可以对数据进行操作。