MySQL系列3-事务隔离级别

事务就是要保证一组数据库操作，要么全部成功，要么全部失败。在 MySQL 中，事务支持是在引擎层实现的。你现在知道，MySQL 是一个支持多引擎的系统，但并不是所有的引擎都支持事务。比如 MySQL 原生的 MyISAM 引擎就不支持事务，这也是 MyISAM 被 InnoDB 取代的重要原因之一。

ACID

提到事务，你肯定会想到 ACID（Atomicity、Consistency、Isolation、Durability，即原子性、一致性、隔离性、持久性）事务的基本要素

1. 原子性（Atomicity）：事务开始后所有操作，要么全部做完，要么全部不做，不可能停滞在中间环节。事务执行过程中出错，会回滚到事务开始前的状态，所有的操作就像没有发生一样。也就是说事务是一个不可分割的整体，就像化学中学过的原子，是物质构成的基本单位。
2. 一致性（Consistency）：事务开始前和结束后，数据库的完整性约束没有被破坏 。比如A向B转账，不可能A扣了钱，B却没收到。
3. 隔离性（Isolation）：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。比如A正在从一张银行卡中取钱，在A取钱的过程结束前，B不能向这张卡转账。
4. 持久性（Durability）：事务完成后，事务对数据库的所有更新将被保存到数据库，不能回滚。

事务的并发问题

• 脏读：事物1读取到事物2到回滚事物
• 不可重复读：前后读取的信息不一致
• 幻读：事物1读取到事物2插入或删除的变更事物

不可重复读的和幻读很容易混淆，不可重复读侧重于修改，幻读侧重于新增或删除。解决不可重复读的问题只需锁住满足条件的行，解决幻读需要锁表

隔离级别

MySQL默认的隔离级别是 可重复读（repeatable-read）
Oracle默认的隔离级别是 读已提交（read-committed）

查看数据库默认隔离级别

show variables like 'transaction_isolation';

事务隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
读未提交（read-uncommitted）	是	是	是
读已提交（read-committed）	否	是	是
可重复读（repeatable-read）	否	否	是
串行化（serializable）	否	否	否

实现原理

在实现上，数据库里面会创建一个视图，访问的时候以视图的逻辑结果为准。

• “读未提交”隔离级别下直接返回记录上的最新值，没有视图概念；
• “读已提交”隔离级别下，这个视图是在每个 SQL 语句开始执行的时候创建的。
• “可重复读”隔离级别下，这个视图是在事务启动时创建的，整个事务存在期间都用这个视图。
• “串行化”隔离级别下直接用加锁的方式来避免并行访问。

具体实现

MVCC：多版本并发控制，通过undo log版本链和read-view实现事务隔离

在 MySQL 中，实际上每条记录在更新的时候都会同时记录一条回滚操作。记录上的最新值，通过回滚操作，都可以得到前一个状态的值。数据变更记录在redo log，数据回滚记录在undo log

假设一个值从 1 被按顺序改成了 2、3、4，在回滚日志里面就会有类似下面的记录。

不同时刻启动的事务会有不同的 read-view。如图中看到的，在视图 A、B、C 里面，这一个记录的值分别是 1、2、4，同一条记录在系统中可以存在多个版本，就是数据库的多版本并发控制（MVCC）

redo log不会一直保留，系统会判断，当没有事务再需要用到这些回滚日志时，回滚日志会被删除。什么时候才不需要了呢？就是当系统里没有比这个回滚日志更早的 read-view 的时候。

基于上面的说明，我们来讨论一下为什么建议你尽量不要使用长事务。

• 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。
  在 MySQL 5.5 及以前的版本，回滚日志是跟数据字典一起放在 ibdata 文件里的，即使长事务最终提交，回滚段被清理，文件也不会变小。
• 长事务还占用锁资源，也可能拖垮整个库

事务启动方式

1. 显式启动事务语句， begin 或 start transaction。配套的提交语句是 commit，回滚语句是 rollback。
2. set autocommit=0，这个命令会将这个线程的自动提交关掉。意味着如果你只执行一个 select 语句，这个事务就启动了，而且并不会自动提交。这个事务持续存在直到你主动执行 commit 或 rollback 语句，或者断开连接。

长事务监控

可以在 information_schema 库的 innodb_trx 这个表中查询长事务

-- 查询超过60秒的事务
select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>60