MySQL 事务的隔离级别

关系型数据库事务的 ACID 特性

1. 原子性。事务内的操作都是原子性的，要么都失败，要么都成功。

2. 一致性。事务执行前后的数据是一样的，比如转账前后的总金额都是一样的。

3. 隔离性。并发环境下，并发事务之间时相互隔离的，互不影响。

4. 持久性。事务提交之后，数据拥有持久性，即使数据库出现故障也不会导致数据丢失。

并发事务下会出现的问题

其中 幻读和不可重复读的区别

幻读，侧重于记录的条数和数量，不可重复读倾向于单条记录的内容。

事务的隔离级别

要想解决并发事务下可能出现的问题，数据库引入了隔离级别的概念，通过设置不同的隔离级别，避免出现相应的问题。

1. 读未提交（Read Uncommitted）。事务可以读取未提交的数据，例如A事务修改但未提交，B事务读取同一条数据时就会读取到还未提交的数据，对应会出现的问题就是会出现脏读，幻读，和不可重复读。

2. 读已提交（Read Committed）。事务可以读取到已经提交的数据，不能读取到未提交的数据。解决的相应问题就是脏读。但还是会出现幻读和不可重复读的问题。

3. 可重复读（Repeatable Read）。很明显解决了不可重复读的问题，对同一数据的读操作始终是一致的，除非修改操作是本身事务执行的。但还是会有幻读的问题。

4. 可串行化 / 可序列化（Serializable）。最高的隔离级别，所有事务依次逐个执行，事务之间互不干扰，解决了脏读、幻读、不可重复读的问题。

数据库默认的隔离级别是可重复读。

事务隔离级别的实现

可串行化是基于锁实现的，读已提交和可重复去是基于MVCC 实现的。

MVCC （多版本并发控制）是为了在读取数据时不加锁来提高读取效率和并发性的手段。

MVCC 提到的读是快照读，快照读时不用加锁，不过可能读到的是历史数据。

还有一种读是当前读，是一种悲观锁的操作，会对当前读取的数据进行加锁，读取的数据都是最新的。

MVCC 实现

MVCC 主要依赖于隐藏字段、Read View、undo log 。

InnoDB 引擎会为每行数据添加隐藏字段：TRX_ID ：更新改行的事务ID，ROLL_PTR ：回滚指针，指向该行的undo log ，如果更新失败，则为空，主要用于找到上一个版本进行回滚。还有一个ROW_ID，在如果没有设置主键且该表没有唯一非空索引时，根据该id 生成聚簇索引。

Read View

当读取数据时，此时数据可能有多个快照版本，我们并不知道要读取哪个版本，这个时候就需要 readview 进行读取版本的限制。readview 快照中包括了下面的字段。

1. m_ids readview 创建时其他未提交的活跃事务id 列表，其中不包括当前事务自己和已提交的事务。

2. low_limit_id：目前出现过的最大的事务id + 1，即下一个将被分配的事务id，比如现在ids 有123，下一个就是4，大于等于4 的数据版本都不可见。因为版本链中不存在这个事务id。

3. up_limit_id ：活跃事务列表中最小的事务ID，小于这个id 的数据版本均可见。说明这个id 已经被提交了。

4. creator_trx_id：创建这个 read view 的事务id。

MVCC 实现RC和RR的隔离级别

1. RC （读已提交），每个快照读都会创建并获取最新的 read view。

2. RR（可重复读），只有在事务开始后第一次读取数据生成一个 read view。

幻读问题

快照读：通过MVCC，RR的隔离级别解决了幻读的问题，因为每次使用的都是同一个 read view ，数据是一样的。

当前读：通过 next-key（行锁和间隙锁 gap）。