事务

事务是一组操作的集合，它是一个不可分割的工作单位，事务会把所有的操作作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求，即这些操作要么同时成功，要么同时失败。

事务特性

原子性：指事务不可分割，要么全部成功，要么全部失败，不可能存在部分成功或部分失败的情况。如果执行某一条语句失败后，将会触发之前所有执行过的语句的回滚，因此靠的是undo log。

一致性：在事务执行前后，数据的完整性没有遭到破坏。一致性是mysql追求的最终目标，需要数据库层面与应用层面同时来维护。需要先满足原子性、隔离性与持久性，同时也需要应用层面做保障，即在应用层面对数据进行检验。

隔离性：事务之前是隔离的，并发执行的事务之间不存在互相影响，mysql通过锁以及MVCC来保证隔离性。

持久性：事务一旦提交，那么对数据的操作就是永久性的，即使接下来数据库宕机也不会有影响。mysql是通过redo log来实现宕机恢复的，而binlog主要是用来误删恢复与主从复制的。

脏读、不可重复读、幻读

脏读：

读取到了别的事务未提交的数据。即事务a读取到了事务b还未提交的数据，此时，若事务b发生错误，需要进行回滚，那么事务a读到的数据就是回滚后的数据，也就是脏数据。

不可重复读：

一个事务执行期间对于同一条记录，前后读到的数据不一样。即事务a第一次读取一行数据，读完后，事务b对这条数据进行了修改操作，而因为业务需求，此时事务a还需要第二次读取该条数据，第二次读取到的是已经修改过的数据，也就是说事务a第一次和第二次对同一条数据的读取是不重复的。

幻读：

一个事务前后多次读取，读到的记录数不同。假设事务a第一次读到了3条数据，此时事务b执行了新增操作，记录数增多，事务a再次读取，发现读取到的记录数与第一次不同，叫做发生幻读。

事务隔离级别

事务隔离级别就是对上述问题进行不同程度的处理。

事务隔离级别有四种：

读未提交（Read Uncommitted）

读已提交（Read Committed）

可重复读（Repeatable Read）

串行化（Serializable）

读未提交：

允许事务a读取事务b还未提交的数据，没有对上述问题有所解决

读已提交：

允许事务a读取事务b已提交的数据，解决了脏读的问题，但会出现一个事务前后读取到的数据不同，即不可重复读问题。

可重复读：

可重复读是mysql默认的事务隔离级别，即一个事务前后读取到的数据是重复的，解决了脏读以及不可重复读的问题，但是还会存在一个事务前后读取到的记录数不同，即幻读问题。

串行化：

这种隔离级别下，事务顺序执行，所以它们之间不会发生冲突，解决了脏读、不可重复读以及幻读的问题，但是，串行化的效率太低了，所以一般使用可重复读的隔离级别。

事务隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
读未提交	N	N	N
读已提交	Y	N	N
可重复读	Y	Y	N
串行化	Y	Y	Y

MVCC

mysql为了实现以上隔离级别，提出了LBCC(Lock-Based Concurrent Control，基于锁的并发控制)与MVCC(Multi-Version Concurrent Control，基于多版本的并发控制)。

在LBCC中，读写冲突，会使用诸如记录锁、间隙锁与临键锁等锁来实现数据的并发安全，因此读写性能不高。

在MVCC中，读写不冲突，记录每一行的多个版本，来避免在多个事务之间的竞争。以空间换时间的思路，极大地提高了读写性能。

MVCC的实现依赖三个方面

隐式字段：创建一张表时，mysql会自动添加上一些隐式字段，如DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR，如果表中没有设置主键，还会添加一个DB_ROW_ID的字段。

undo log版本链：记录一条数据的多个版本，形成一条链表，头结点是最新的数据，尾部是最早的数据。

readview（读视图）：是快照读SQL执行时MVCC提供数据的依据，记录并维护系统当前活跃的事务（未提交）ID。

readview读取版本数据链的规则：

MVCC在四种隔离级别下的区别

在Read Uncommitted级别下，事务总是读取到最新的数据，因此根本用不到历史版本，所以MVCC不在该级别下工作。

在Serializable级别下，事务总是顺序执行。写会加写锁，读会加读锁，完全用不到MVCC，所以MVCC也不在该级别下工作。

真正和MVCC兼容的隔离级别是Read Committed（RC）与Repeatable Read（RR）

MVCC在RC与RR级别下的区别，在于生成ReadView的频率不同。

在RC级别下，当前事务总是希望读取到别的事务已经提交的数据，因此当前事务事务会在执行每一次快照读的情况下都会去生成ReadView，实时更新m_ids，及时发现那些已经提交的事务。

在RR级别下，当前事务当然也能够读取到别的事务已经提交的数据，但为了避免不可重复读，因此只会在执行第一次快照读的情况下去生成ReadView，之后的快照读会一直沿用该ReadView。