事务隔离：多版本并发控制下的隔离级别

事务隔离：多版本并发控制下的隔离级别 事务隔离：多版本并发控制下的隔离级别

先来回忆一下事务的基本属性（ACID）：

• A，原子性：一个事务中的 *** 作要么全部成功，要么都不成功
• C，一致性：事务执行前后，整个数据系统必须保证数据完整性（符合预设的规则以及可以继续运行）
• I，隔离性：多个事务同时执行，不影响数据系统的一致性。为了兼顾效率与一致性，一般将隔离级别定四档：读未提交、读已提交、可重复度、串行化
• D，持久性：事务一旦提交，对数据的更改永久有效。

下面详细探讨一下四档隔离级别

1. 读未提交：事务A在执行中的修改，其他运行中的事务立即可见。可以理解为：读未提交隔离级别下的数据更新生效时机是更新语句执行后。
2. 读已提交：事务A在执行中的修改，其他运行中的事务不可见；当事务A提交后，其他运行中的事务立即可见事务A的修改。可以理解为：读已提交隔离级别下的数据更新生效时机是在事务提交后。
3. 可重复读：事务A在执行中的修改，其他运行中的事务完全不可见。可以理解为：可重复度隔离级别下，事务在开启时会生成一个当前状态的数据视图（这个视图并不是数据库中CREATE VIEW <视图名> AS 创建的视图哦，只要事务执行时间不要过久，这个视图消耗的资源远小于VIEW），所有读 *** 作均从这个视图中查询，但是写 *** 作会读当前的最新值。
4. 串行化：采用加锁的方式，按照事务开启时间，依次执行，无论读写均不会影响其他事务，但比较浪费资源，较少使用。

下面再介绍一下四种隔离级别下的事务问题：

1. 脏读：在读未提交下，事务A与事务B同时运行，事务B先将a从1改为了2，事务A读a值时，发现a=2，然后事务B执行时发生异常，事务回滚；事务A读取的a值就是无效数据。
   读已提交可以解决脏读问题。
2. 不可重复读：在读已提交下，事务A和事务B同时运行，事务A首先读取a值发现a=1，然后事务B修改a=2且立即提交，当事务A再次读取a值时，发现a与上次读取的值不一致，在一次事务执行期间多次读取一条记录得到的结果不一致。
   可重复读隔离级别下，能解决不可重复读问题。
3. 幻读：同一个事务两次读取同一张表的记录，第二次读取出了第一次没有的数据。举例：当我需要向表T中插入id=1的记录时，先查询一下表T中是否存在id=1的记录，发现没有。执行插入id=1记录时，却报主键冲突异常。这是因为第一次执行的是快照查询，第二次插入的时候也执行了一次查询，不过这次是写查询（写查询永远获取最新的数据，快照查询是读取快照（即上面介绍四档隔离级别第三条可重复读级别提到的视图）创建时的数据）。
   强烈推荐下面这篇文章，非常清晰的讲述了什么是幻读
   https://zhuanlan.zhihu.com/p/103580034
   幻读与不可重复读的一个关键区别就是：幻读涉及到了当前读与快照读

再谈谈数据库是如何实现这四种隔离级别的呢

对于读未提交和串行化，显而易见他们的实现方式：读未提交只需读取当前数据库最新值即可；串行化依次执行事务，不会产生读写冲突。

对于读已提交和可重复读，就涉及到MVCC（多版本并发控制）

mysql每执行一条update语句，都会维护一条回滚数据。类似下图：

多版本并发控制MVCC

当某个事务需要使用read-view A时，MySQL会从当前值4开始，使用三条回滚日志让数据回到read-view A。

回滚日志当然不会一直保留，当系统里没有比这条回滚日志更早的read-view时，该条回滚日志及之前的回滚日志都会被清除。

这给我们的启发是：**对于频繁更新数据的表，不要使用长事务。**长事务意味着系统里面会存在很老的事务视图。由于这些事务随时可能访问数据库里面的任何数据，所以这个事务提交之前，数据库里面它可能用到的回滚记录都必须保留，这就会导致大量占用存储空间。

除了对回滚段的影响，长事务还占用锁资源，也可能拖垮整个库，后续在深入mysql锁的时候再向大家分享。