MySQL的InnoDB存储引擎实现了事务，行级锁，优化主键查询，支持外键等等。事务遵循ACID特征：
- A：原子性（atomicity），一个事务要么完全成功，要么完全失败
- C：一致性（consistency），一个事务对数据的修改必须符合数据库预定义的约束，比如字段类型、外键约束等等
- I：隔离性（isolation），多个事务同时进行时，事务之间数据的读写的隔离
- D：持久性（Durability），事务提交成功后，对数据的修改即永久保存的，不会因为系统故障丢失
MySQL默认开启autocommit，除非碰到start transaction/commit/rollback等主动事务管理。事务保证了对于写的先后顺序问题，即A事务先开始变更，B事务的变更必须等A事务完成。此外事务也对读提供不容程度的隔离，与隔离级别有关，包括不同的等级：读未提交（Read uncommitted）、读已提交（read committed）、可重复读（repeatable read）和串行化（Serializable）。串行化为最高隔离级别，在这个隔离级别下面，读写都是顺序的，不会出现这些问题，但效率低下，MySQL默认隔离级别为可重复读。在其他隔离级别下面可能会出现不同的问题
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
|---|---|---|---|
| 读未提交(Read Uncommitted) | yes | yes | yes |
| 读已提交(Read Committed) | no | yes | yes |
| 可重复读(Repeatable Read) | no | no | yes |
| 串行化(Searializable) | no | no | no |
假设有一个表test结构为
CREATE TABLE `test` ( `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT, `total` int(11) DEFAULT 0, `status` int(11) NOT NULL DEFAULT '1', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8; INSERT INTO `test` (`id`, `total`, `status`) VALUES (1, 0, 1);
脏读是指A事务读到B事务未提交的事务，B事务可能取消更改，那么A事务读取的数据不可靠
| 操作顺序 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
| 1 | start transaction; |
start transaction; |
| 2 | update total set total=100 where id=1; |
|
| 3 | select total from test where id=1; |
|
| 4 | rollback; |
|
| 5 | commit; |
结果
| 隔离级别 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
读未提交(Read Uncommitted) |
由于可以读取到未提交的数据，total值为100 | 数据未更新 |
读已提交(Read Committed) |
由于A事务读取数据时，事务B尚未提交，total值为原始数据 | 数据未更新 |
可重复读（repeatable read） |
由于A事务开始前total值未发生改变，total值为原始数据 | 数据未更新 |
不可重复读是指A事务内，读取的记录数据不恒定，两次读取同一记录的值不一样，
| 操作顺序 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
| 1 | start transaction; |
start transaction; |
| 2 | select total from test where id=1; |
|
| 3 | update test set total=100 where id=1; |
|
| 4 | commit; |
|
| 5 | select total from test where id=1; |
|
| 6 | commit; |
结果
| 隔离级别 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
读未提交(Read Uncommitted) |
由于读取数据时不管是否提交，两次读取的total值不一样 | 数据已更新 |
读已提交(Read Committed) |
由于A事务读取数据时，事务B已提交，两次读取的total值不一样 | 数据已更新 |
可重复读（repeatable read） |
由于A事务开始前total值未发生改变，total值为原始数据，两次读取的total值一样 | 数据已更新 |
幻读是指A事务内读取的记录跟实际更改的记录不一致，比如查询表内所有符合条件的记录，并使结果加100
| 操作顺序 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
| 1 | start transaction; |
start transaction; |
| 2 | select * from test; |
|
| 3 | insert into `test` (`id`, `total`, `status`) values (2，0, 1); |
|
| 4 | commit; |
|
| 5 | update test set total=total+100; |
|
| 6 | select * from test; |
|
| 7 | commit; |
结果
| 隔离级别 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
读未提交(Read Uncommitted) |
由于事务A开始时id为2的记录尚未存在，于是更新所有数据；但由于事务B插入数据，于是事务A也更新事务B插入的数据；A事务第二次读取数据时，读出了事务B的数据 | 数据插入成功，但随后被事务A更新 |
读已提交(Read Committed) |
由于A事务第一次读取数据时，id为2的记录尚未存在，于是更新所有数据；但由于事务B插入数据，于是事务A也更新事务B插入的数据；A事务第二次读取数据时，读出了事务B的数据 | 数据插入成功，但随后被事务A更新 |
可重复读（repeatable read） |
由于A事务开始前total值未发生改变，id为2的记录尚未存在，于是更新所有数据；但由于事务B插入数据，于是事务A也更新事务B插入的数据；A事务第二次读取数据时，并没有读到事务B的数据 | 数据插入成功，但随后被事务A更新 |
或者当数据库里面没有记录时则增加
| 操作顺序 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
| 1 | start transaction; |
start transaction; |
| 2 | select * from test; |
|
| 3 | insert into `test` (`id`, `total`, `status`) values (3, 0, 1); |
|
| 4 | commit; |
|
| 5 | insert into `test` (`id`, `total`, `status`) values (3, 0, 1); |
|
| 6 | select * from test; |
|
| 7 | commit; |
结果
| 隔离级别 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
读未提交(Read Uncommitted) |
由于事务A读取记录时，id为3的记录不存在，于是插入数据；但由于事务B插入数据，于是事务A插入失败；A事务第二次读取时，读取到id为3的数据 | 数据插入成功 |
读已提交(Read Committed) |
由于A事务读取数据时，id为3的记录不存在，于是插入数据；但由于事务B插入数据，于是事务A插入失败；A事务第二次读取时，读取到id为3的数据 | 数据插入成功 |
可重复读（repeatable read） |
由于A事务开始前id为3的记录尚未存在，于是插入数据；但由于事务B插入数据，于是事务A插入失败；A事务第二次读取时，未读取到id为3的数据 | 数据插入成功 |
可重复读与读已提交是互斥的，区别在于是否可以读取到已提交的变更，譬如Oracle的隔离级别为读已提交，可以通过 SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED更改。
除了串行化，其他隔离级别对读是不加锁的，这可能会造成一种情况：事务A读取了数据然后做其他事情了（进入循环或耗时计算），事务B也读取了同一行数据并先提交变更，此后事务A也提交变更但没有重新获取最新值，此时事务B的变更丢失（被覆盖），即更新丢失
| 操作顺序 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
| 1 | start transaction; |
start transaction; |
| 2 | select id,total,status from test where id=1; |
select status from test where id=1; |
| 3 | update test set status=2 where id=1; |
|
| 4 | commit; |
|
| 5 | update test set total=200, status=1 where id=1; |
|
| 6 | select * from test where id=1; |
|
| 7 | commit; |
结果
| 隔离级别 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
读未提交(Read Uncommitted) |
由于事务A第一次读取记录时status为1，A事务更新时，事务B已提交，A事务提交变更重新改写status为1。重新读取记录最新数据可以解决 | 更新丢失 |
读已提交(Read Committed) |
由于A事务第一次读取记录时status为1，A事务更新时，事务B已提交，A事务提交变更重新改写status为1。重新读取记录最新数据可以解决 | 更新丢失 |
可重复读（repeatable read） |
由于A事务开始前id为1的status为1，A事务提交变更覆盖B事务的变更，重新改写status为1。重新读取记录最新数据不能解决。 | 更新丢失 |
在隔离级别为串行化的情况下可解决更新丢失，因为它对读也加锁，另一事务的读操作必须等待当前事务完成。可以在查询里面使用SELECT…FOR UPDATE为当前事务记录加锁，这样其他事务读取该记录也必须等待，即拿到最新值。其他事务也可以使用NOWAIT快速失败或者SKIP LOCKED跳过对该记录的查询。
SELECT…FOR UPDATE申请的锁为排他锁，锁有不同类型，比如行锁，区间锁，next-key锁等。此外SELECT…FOR SHARE可以加读锁（共享锁），即本次事务获得锁了，其他事务可以读，但是不能更新；如果其他事务先获得锁并开始更新，则本次事务等待。
对于更新丢失问题，可以将表拆小，这样更新的操作更加细致，比如status和total分开，减少不同进程更新数据的冲突；更新时带上更多条件，比如status=1条件，失败则返回或重试；更前再次刷新数据，比较cache中的版本；其他手段加锁等等。
SELECT…FOR UPDATE对记录加锁，要注意不同事务之间避免互相等待，造成死锁，比如不同先后为不同记录申请锁
| 操作顺序 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
| 1 | start transaction; |
start transaction; |
| 2 | select * from test where id=1 for update; |
|
| 3 | select * from test where id=2 for update; |
|
| 4 | select * from test where id=2 for update; |
|
| 5 | select * from test where id=1 for update; |
|
| 6 | deadlock; |
deadlock; |
这样会造成事务A、B互相等待对方事务完成（释放）超时。或者A事务对记录加读锁后等待写锁，而B事务获得写锁了，等待读锁，也会造成死锁
| 操作顺序 | 事务A | 事务B |
|---|---|---|
| 1 | start transaction; |
start transaction; |
| 2 | select * from test where id=1 for update; |
|
| 3 | insert into `test` (`id`, `total`, `status`) values (4, 0, 1); |
|
| 4 | insert into `test` (`id`, `total`, `status`) values (5, 0, 1); |
|
| 5 | select * from test where id=1 for update; |
|
| 6 | deadlock; |
deadlock; |
这个问题应该通过合理的程序设计，先避免不同程序对同一记录竞争加锁；分解大事务为小事务，加速事务提交；减少不必要的锁的申请；当需要排他锁时不应先申请共享锁；降级事务隔离等级为读已提交等等。
参考资料：
深入学习MySQL事务：ACID特性的实现原理
解析MySQL事务隔离级别
MySQL 四种事务隔离级的说明
MySQL 锁机制
【BAT面试题系列】面试官：你了解乐观锁和悲观锁吗？