事务

MySQL之事务的四大特性(ACID)？重要

原子性(atomicity)：一个事务必须视为一个不可分割的最小工作单元，整个事务中的所有操作要么全部提交成功，要么全部失败回滚，对于一个事务来说，不可能只执行其中的一部分操作，这就是事务的原子性。

一致性(consistency)：数据库总是从一个一致性的状态转换到另一个一致性的状态。

隔离性(isolation)：一个事务所做的修改在最终提交以前，对其他事务是不可见的。

持久性(durability)：一旦事务提交，则其所做的修改就会永久保存到数据库中。此时即使系统崩溃，修改的数据也不会丢失。

实现

• 持久性：通过 redo log来保证的
• 原子性：通过 undo log来保证的
• 隔离性：通过 MVCC 或锁机制来保证的
• 一致性：通过持久性+原子性+隔离性来保证

并发事务会出现什么问题？重要

脏读：脏读指的是读到了其他事务未提交的数据，未提交意味着这些数据可能会回滚，也就是可能最终不会存到数据库中，也就是不存在的数据。读到了并一定最终存在的数据，这就是脏读。

不可重复读：对比可重复读，不可重复读指的是在同一事务内，不同的时刻读到的同一批数据可能是不一样的，可能会受到其他事务的影响，比如其他事务改了这批数据并提交了。通常针对数据更新操作。

幻读：幻读是针对数据插入操作来说的。假设事务A对某些行的内容作了更改，但是还未提交，此时事务B插入了与事务A更改前的记录相同的记录行，并且在事务A提交之前先提交了，而这时，在事务A中查询，会发现好像刚刚的更改对于某些数据未起作用，让用户感觉感觉出现了幻觉，这就叫幻读。

可重复读：可重复读指的是在一个事务内，最开始读到的数据和事务结束前的任意时刻读到的同一批数据都是一致的。

MySQL的事务隔离级别？重要

读未提交(read uncommitted)：指一个事务还没提交时，它做的变更就能被其他事务看到。

读提交(read committed)：指一个事务提交之后，它做的变更才能被其他事务看到。

可重复读(repeatable read)：指一个事务执行过程中看到的数据，一直跟这个事务启动时看到的数据是一致的，MySQL InnoDB 引擎的默认隔离级别。

串行化(serializable )：会对记录加上读写锁，在多个事务对这条记录进行读写操作时，如果发生了读写冲突的时候，后访问的事务必须等前一个事务执行完成，才能继续执行。

在不同事务隔离级别下会发生什么现象？重要

读未提交：可能发生脏读、不可重复读和幻读现象；

读提交：可能发生不可重复读和幻读现象，但是不可能发生脏读现象；

可重复读：可能发生幻读现象，但是不可能脏读和不可重复读现象；

串行化：隔离级别下，脏读、不可重复读和幻读现象都不可能会发生。

提示

解决脏读现象：升级到读提交以上的隔离级别

解决不可重复读：升级到可重复读的隔离级别

解决幻读：不建议将隔离级别升级到串行化，因为这样会导致数据库在并发事务时性能很差。

MVVC实现原理？重要

Read View 有四个重要的字段：

• m_ids ：指的是在创建 Read View 时，当前数据库中活跃事务的事务 id 列表，活跃事务指的就是，启动了但还没提交的事务。
• min_trx_id ：指的是在创建 Read View 时，当前数据库中活跃事务中事务 id 最小的事务，也就是 m_ids 的最小值。
• max_trx_id ：创建 Read View 时当前数据库中应该给下一个事务的 id 值，也就是全局事务中最大的事务 id 值 + 1。
• creator_trx_id ：指的是创建该 Read View 的事务的事务 id。

对于使用 InnoDB 存储引擎的数据库表，它的聚簇索引记录中都包含下面两个隐藏列：

• trx_id，当一个事务对某条聚簇索引记录进行改动时，就会把该事务的事务 id 记录在 trx_id 隐藏列里。
• roll_pointer，每次对某条聚簇索引记录进行改动时，都会把旧版本的记录写入到 undo 日志中，然后这个隐藏列是个指针，指向每一个旧版本记录，于是就可以通过它找到修改前的记录。

一个事务去访问记录的时候，除了自己的更新记录总是可见之外，还有这几种情况：

• 如果记录的 trx_id 值小于 Read View 中的 min_trx_id 值，表示这个版本的记录是在创建 Read View 前已经提交的事务生成的，所以该版本的记录对当前事务可见。
• 如果记录的 trx_id 值大于等于 Read View 中的 max_trx_id 值，表示这个版本的记录是在创建 Read View 后才启动的事务生成的，所以该版本的记录对当前事务不可见。
• 如果记录的 trx_id 值在 Read View 的min_trx_id和max_trx_id之间，需要判断 trx_id 是否在 m_ids 列表中：
  • 如果记录的 trx_id 在 m_ids 列表中，表示生成该版本记录的活跃事务依然活跃着(还没提交事务)，所以该版本的记录对当前事务不可见。
  • 如果记录的 trx_id 不在 m_ids 列表中，表示生成该版本记录的活跃事务已经被提交，所以该版本的记录对当前事务可见。

幻读是如何解决的？重要

快照读（普通 select 语句）：是通过 MVCC 方式解决了幻读，可重复读隔离级别下，事务执行过程中看到的数据，一直跟这个事务启动时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，查询不出来这条数据的。

当前读（select ... for update 等语句）：是通过 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。

失效

• 对于快照读， MVCC 并不能完全避免幻读现象。当事务 A 更新了一条事务 B 插入的记录，那么事务 A 前后两次查询的记录条目就不一样了，所以就发生幻读。
• 对于当前读，如果事务开启后，并没有执行当前读，而是先快照读，然后这期间如果其他事务插入了一条记录，那么事务后续使用当前读进行查询的时候，就会发现两次查询的记录条目就不一样了，所以就发生幻读。

即MySQL 可重复读隔离级别并没有彻底解决幻读，只是很大程度上避免了幻读现象的发生。

尽量在开启事务之后，马上执行 select ... for update 这类当前读的语句，因为它会对记录加 next-key lock，从而避免其他事务插入一条新记录。

读提交怎么实现的？重要

读提交隔离级别是在每次读取数据时，都会生成一个新的 Read View。事务期间的多次读取同一条数据，前后两次读的数据可能会出现不一致，因为可能这期间另外一个事务修改了该记录，并提交了事务。