1. 事务
一、事务特性
- 原子性： 事务所包含的一系列数据库操作要么全部成功执行，要么全部失败回滚
- 一致性： 在事务开始以前，数据库中的数据有一个一致的状态。 在事务完成后，数据库中的事务也应该保持这种一致性。事务应该将数据从一个一致性状态转移到另一个一致性状态。 比如在银行转账操作后两个账户的总额应当不变。
- 隔离性：同一时间，只允许一个事务请求同一数据，不同的事务之间彼此没有任何干扰。
- 持久性：事务完成后，事务对数据库的所有更新将被保存到数据库，即使系统崩溃，修改的数据页不会丢失
二、事务如何实现
- 隔离性是通过数据库锁和 MVCC 的机制实现的
- 持久性通过 Redo log（重做日志）来实现
- 原子性和一致性通过 Undo log（回撤日志）来实现。
日志参考: 跳转
三、事务并发问题
- 脏读：一个事务读到了另一个未提交事务修改过的数据
- 不可重复读：一个事务只能读到另一个已经提交的事务修改过的数据，并且其他事务每对该数据进行一次修改并提交后，该事务都能查询得到最新值。
- 幻读：在一个事务两次读取的之间，有新的数据提交
四、事务的隔离级别
- 读未提交：能读到未提交的数据。会出现：脏读、不可重复读、幻读
- 读已提交：只能读到已提交的数据。会出现：不可重复的、幻读
- 可重复读(默认)：在同一个事务内的查询都是事务开始时刻一致的。会出现幻读
- 串行化：完全串行化的读，每次读都需要获得表级共享锁，读写相互都会阻塞
MySql 使用不同的锁策略 (Locking Strategy)/MVCC 来实现四种不同的隔离级别。
读提交、可重复读的实现原理跟 MVCC 有关
读未提交和串行化跟锁有关。
五、隔离级别的实现原理
5.1 MVCC
多版本并发控制（MVCC），它是通过保存并读取历史版本的数据，来降低并发事务冲突，从而提高并发性能的一种机制。它的实现依赖于隐式字段、undo 日志、快照读 & 当前读、Read View。
5.1.1 隐式字段
InnoDB 存储引擎，每一行记录都有两个隐藏列字段：
- DB_TRX_ID(事务id)，记录每一行最近一次修改（修改 / 更新）它的事务 ID
- DB_ROLL_PTR(回滚指针)，相当于一个指针，指向回滚段的 undo 日志
版本链：多个事务并行操作某一行数据时，不同事务对该行数据的修改会产生多个版本，每个版本的数据会记录成为UndoLog，同视也携带着上面两个字段，并通过回滚指针（DB_ROLL_PTR）连一条 Undo 日志链。
5.1.2 Read View
Read View 保存着对当前事务可见的数据。
生成Read View时依赖下面四个字段：
- 活跃的事务id列表（trx_ids）: 当前系统活跃的事务id列表
- 最小活跃事务id（up_limit_id）: 活跃的事务id列表中，最小的那个id
- 待分配的事务id（low_limit_id）: 等待分配给新事务的id
- 当前事务id（creator_trx_id）: 表示生成该 ReadView 的事务的id
生成Read View时，会去读取数据所在行的版本链，会根据链上每个记录的DB_TRX_ID判断，具体规则如下：
- DB_TRX_ID=当前事务id: 说明是当前事务修改的记录，对当前事务可见
- DB_TRX_ID<最小活跃事务id: 说明修改该版本的记录的事务在当前事务生成Read View时就已经提交，对当前事务可见
- DB_TRX_ID>=待分配的事务id: 说明修改该版本的记录的事务是在当前事务之后产生的，对当前事务不可见
- 待分配的事务id>DB_TRX_ID>=最小活跃事务id: 需要判断DB_TRX_ID是否还在活跃的事务ids中，如果在，对当前事务不可见；不在，则对当前事务可见
只有在select的时候才会创建ReadView
5.2 不同级别的实现
- 读已提交: 每次select时，都会重新生成Read View。有不可重复读的问题
- 可重复读: 只有在事务开始时生成一次Read View。解决了不可重复读的问题
5.3 当前读&快照读
使用到read view的就叫快照读，没有使用到就是当前读，在读已提交和可重复读级别下：
- select 语句默认是快照读，
- select 语句加锁是当前读
- update 语句是当前读
5.4 MVCC解决幻读了吗？
- 快照读: 解决了。因为可重复读隔离级别下，事务执行过程中看到的数据，一直跟这个事务第一次看到的数据是一致的，即使中途有其他事务插入了一条数据，是查询不出来这条数据的，所以就很好了避免幻读问题。
- 当前读: 没有解决。当前读通过 next-key lock（记录锁+间隙锁）方式解决了幻读，因为当执行 select ... for update 语句的时候，会加上 next-key lock，如果有其他事务在 next-key lock 锁范围内插入了一条记录，那么这个插入语句就会被阻塞，无法成功插入，所以就很好了避免幻读问题。
行锁防止别的事务修改或删除，GAP锁防止别的事务新增，行锁和GAP锁结合形成的的Next-Key锁共同解决了RR级别在写数据时的幻读问题。 参考: 跳转
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