面试题：Java JDBC连接MySQL数据库时，事务隔离级别与锁机制的深入理解与应用

1. 事务隔离级别特点及可能产生的问题

读未提交（Read Uncommitted）：
- 特点：一个事务可以读取另一个未提交事务的数据。这是隔离级别最低的一种。
- 可能问题：脏读（Dirty Read），即一个事务读取到了另一个未提交事务修改的数据，如果未提交事务回滚，那么读取到的数据就是无效的。
读已提交（Read Committed）：
- 特点：一个事务只能读取已经提交的事务的数据。在大多数数据库系统中，这是默认的隔离级别。
- 可能问题：不可重复读（Non - Repeatable Read），在同一个事务内，两次相同的查询可能会得到不同的结果，因为在两次查询之间，另一个已提交的事务可能修改了数据。
可重复读（Repeatable Read）：
- 特点：在一个事务内，多次读取同一数据时，得到的结果是一致的，即使在这期间其他事务对该数据进行了修改并提交。
- 可能问题：幻读（Phantom Read），当一个事务按照某个条件多次查询返回的记录数相同，但是每次查询数据时，却发现数据行发生了变化，好像出现了“幻影”。这是因为其他事务插入或删除了符合查询条件的记录。
串行化（Serializable）：
- 特点：最高的隔离级别，事务按照顺序依次执行，就像单线程环境一样。
- 可能问题：并发性能极低，因为所有事务都要排队执行，可能会导致大量的等待。

2. 结合MySQL锁机制选择事务隔离级别与运用锁机制

事务隔离级别选择：
- 读未提交：一般不建议在实际项目中使用，因为脏读问题严重影响数据一致性。
- 读已提交：适用于大多数OLTP（联机事务处理）场景，能保证读一致性且并发性能相对较好。例如电商订单查询场景，订单状态可能随时被其他事务修改并提交，允许查询到最新已提交状态。
- 可重复读：MySQL默认隔离级别，适合对数据一致性要求较高，同时允许一定并发的场景，如银行转账业务，在一个转账事务内，多次查询账户余额需保持一致。
- 串行化：适用于对数据一致性要求极高，并发量极低的场景，如涉及金融核心数据的修改等。
锁机制运用：
- 共享锁（S锁）：也叫读锁，多个事务可以同时获取共享锁读取数据，但不允许其他事务获取排他锁修改数据。用于读多写少的场景，如商品详情页浏览。
- 排他锁（X锁）：也叫写锁，一个事务获取排他锁后，其他事务不能再获取任何锁。用于写操作，确保数据修改的原子性，如商品库存扣减。
- 意向锁：分为意向共享锁（IS锁）和意向排他锁（IX锁），用于表级锁和行级锁的协调，提高锁获取效率。例如，事务先获取表的意向锁，再获取行锁。

3. 复杂业务场景代码示例及分析

假设一个电商场景，用户购买商品时，需要检查库存、扣减库存、生成订单并更新用户积分。

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;

public class EcommerceTransaction {
    private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/ecommerce";
    private static final String USER = "root";
    private static final String PASSWORD = "password";

    public static void main(String[] args) {
        Connection conn = null;
        try {
            // 加载驱动
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
            // 获取连接
            conn = DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
            // 设置事务隔离级别为可重复读
            conn.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_REPEATABLE_READ);
            // 开启事务
            conn.setAutoCommit(false);

            // 检查库存
            String checkStockSql = "SELECT stock FROM products WHERE product_id =?";
            PreparedStatement checkStockStmt = conn.prepareStatement(checkStockSql);
            checkStockStmt.setInt(1, 1); // 假设商品ID为1
            checkStockStmt.executeQuery();
            int stock = 0;
            if (checkStockStmt.getResultSet().next()) {
                stock = checkStockStmt.getResultSet().getInt("stock");
            }
            if (stock < 1) {
                throw new RuntimeException("库存不足");
            }

            // 扣减库存
            String reduceStockSql = "UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE product_id =?";
            PreparedStatement reduceStockStmt = conn.prepareStatement(reduceStockSql);
            reduceStockStmt.setInt(1, 1);
            reduceStockStmt.executeUpdate();

            // 生成订单
            String createOrderSql = "INSERT INTO orders (user_id, product_id) VALUES (?,?)";
            PreparedStatement createOrderStmt = conn.prepareStatement(createOrderSql);
            createOrderStmt.setInt(1, 100); // 假设用户ID为100
            createOrderStmt.setInt(2, 1);
            createOrderStmt.executeUpdate();

            // 更新用户积分
            String updatePointsSql = "UPDATE users SET points = points + 10 WHERE user_id =?";
            PreparedStatement updatePointsStmt = conn.prepareStatement(updatePointsSql);
            updatePointsStmt.setInt(1, 100);
            updatePointsStmt.executeUpdate();

            // 提交事务
            conn.commit();
        } catch (SQLException | ClassNotFoundException e) {
            // 回滚事务
            if (conn != null) {
                try {
                    conn.rollback();
                } catch (SQLException ex) {
                    ex.printStackTrace();
                }
            }
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭连接
            if (conn != null) {
                try {
                    conn.close();
                } catch (SQLException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

分析：

事务隔离级别选择：使用可重复读隔离级别，确保在整个购买事务内，查询库存数据不会因为其他事务的修改而改变，避免不可重复读问题。
锁机制：在执行更新操作（扣减库存、生成订单、更新积分）时，MySQL会自动获取排他锁，确保数据修改的原子性和一致性。在查询库存时，虽然未显式加锁，但由于可重复读隔离级别，会使用MVCC（多版本并发控制）机制来保证数据一致性，避免幻读问题。同时，数据库内部的意向锁机制保证了行级锁和表级锁的有效协调，提高并发效率。

面试题：Java JDBC连接MySQL数据库时，事务隔离级别与锁机制的深入理解与应用

知识考点

面试题答案

1. 事务隔离级别特点及可能产生的问题

2. 结合MySQL锁机制选择事务隔离级别与运用锁机制

3. 复杂业务场景代码示例及分析