隔离级别

事务并发执行遇到的问题

在MySQL的事务中，有隔离性的特性，理论上，当MySQL同时处理多个事务时，只允许一个事务对某数据进行访问，其他事务应该进行排队。这样就完全保证了隔离性（隔离级别：序列化）

问题：对性能影响很大，当并发量高的时候，大家都在排队等待操作数据，导致长时间无法执行后续操作。

考虑：能否牺牲一部分隔离性来换取更高的性能？

我们先从隔离级别要解决的问题开始说起：

脏写

如果一个事务修改了另一个未提交事务修改过的数据，那就意味着发生了脏写

实例：在下图中，有一条number=1的数据，会话B将其name更新为关羽，会话A将其name更新为张飞，会话A提交后，会话B回滚，那么会话A对数据的修改也不复存在。

脏读

如果一个事务读到了另一个未提交事务修改过的数据，那就意味着发生了脏读

示例：会话B将number=1的数据name修改为关羽后，虽然未提交，但是却被会话A都到了，此时会话B回滚数据，那么会话A读取的就是失效数据

不可重复读

如果一个事务总是能读到了其他事务已经提交的最新数据，那就意味着发生了不可重复读。

幻读

如果一个事务先根据某些条件查询出一些记录，之后另一个事务又向表中插入了符合这些条件的记录，原先的事务再次按照该条件查询时，能把另一个事务插入的记录也读出来，那就意味着发生了幻读

隔离级别

首先我们先对上述问题的严重性进行排序

脏写 > 脏读 > 不可重复读 > 幻读

我们需要舍弃一些隔离性来换取性能，所以就设立了一些隔离级别，隔离级别越低，更严重的问题就越可能发生。一共设置了4个隔离级别：

READ UNCOMMITTED：未提交读。
READ COMMITTED：已提交读。
REPEATABLE READ：可重复读。
SERIALIZABLE：可串行化。

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
`READ UNCOMMITTED`	可能	可能	可能
`READ COMMITTED`	不可能	可能	可能
`REPEATABLE READ`	不可能	不可能	可能
`SERIALIZABLE`	不可能	不可能	不可能

MVCC原理

MVCC就是通过生成一个ReadView，然后通过ReadView找到符合条件的记录版本（历史版本是由undo日志构建的），其实就像是在生成ReadView的那个时刻做了一次时间静止（就像用相机拍了一个快照），查询语句只能读到在生成ReadView之前已提交事务所做的更改，在生成ReadView之前未提交的事务或者之后才开启的事务所做的更改是看不到的。

版本链

对于使用InnoDB存储引擎的表来说，它的聚簇索引记录中都包含两个必要的隐藏列（row_id并不是必要的，我们创建的表中有主键或者非NULL的UNIQUE键时都不会包含row_id列）：

trx_id：每次一个事务对某条聚簇索引记录进行改动时，都会把该事务的事务id赋值给trx_id隐藏列。
roll_pointer：每次对某条聚簇索引记录进行改动时，都会把旧的版本写入到undo日志中，然后这个隐藏列就相当于一个指针，可以通过它来找到该记录修改前的信息。

比方说我们的表hero现在只包含一条记录：

当这条记录被多个事务修改，当前的版本链会类似于这样：

ReadView

对于隔离级别读未提交，由于可以读到未提交事务修改过的记录，所以直接读取记录的最新版本就好了。

对于使用可串行化隔离级别的事务来说，InnoDB规定使用加锁的方式来访问记录。

对于使用读已提交和可重复读隔离级别的事务来说，都必须保证读到已经提交了的事务修改过的记录，也就是说假如另一个事务已经修改了记录但是尚未提交，是不能直接读取最新版本的记录的，核心问题就是：需要判断一下版本链中的哪个版本是当前事务可见的。因此在事务中引入了ReadView的概念。

ReadView中有一些比较重要的参数：

m_ids：表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务的事务id列表。
min_trx_id：表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务中最小的事务id，也就是m_ids中的最小值。
max_trx_id：表示生成ReadView时系统中应该分配给下一个事务的id值。
creator_trx_id：表示生成该ReadView的事务的事务id。

有了这个ReadView，这样在访问某条记录时，只需要按照下边的步骤判断记录的某个版本是否可见：

如果被访问版本的trx_id属性值与ReadView中的creator_trx_id值相同，意味着当前事务在访问它自己修改过的记录，所以该版本可以被当前事务访问。
如果被访问版本的trx_id属性值小于ReadView中的min_trx_id值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView前已经提交，所以该版本可以被当前事务访问。
如果被访问版本的trx_id属性值大于或等于ReadView中的max_trx_id值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView后才开启，所以该版本不可以被当前事务访问。
如果被访问版本的trx_id属性值在ReadView的min_trx_id和max_trx_id之间，那就需要判断一下trx_id属性值是不是在m_ids列表中，如果在，说明创建ReadView时生成该版本的事务还是活跃的，该版本不可以被访问；如果不在，说明创建ReadView时生成该版本的事务已经被提交，该版本可以被访问。

如果某个版本的数据对当前事务不可见的话，那就顺着版本链找到下一个版本的数据，继续按照上边的步骤判断可见性，依此类推，直到版本链中的最后一个版本。如果最后一个版本也不可见的话，那么就意味着该条记录对该事务完全不可见，查询结果就不包含该记录。

在MySQL中，READ COMMITTED和REPEATABLE READ隔离级别的的一个非常大的区别就是它们生成ReadView的时机不同。

READ COMMITTED —— 每次读取数据前都生成一个ReadView
REPEATABLE READ —— 在第一次读取数据时生成一个ReadView