Mysql事务隔离级别与MVCC的实现

事务是一组原子性的查询单元，这组查询单元执行要么全部成功，要么全部失败。如果其中有任何一条语句因为崩溃或者其他原因导致失败，那么事务中的其他查询也会随之失败。

ACID特性

MySQL中事务必须满足ACID特性：
ACID表示：原子性（atomicity），一致性（consistency），隔离性（isolation）和持久性（durability）
原子性：一个事务必须是一个不可分割的原子单元，其内部执行逻辑要么全部成功要么全部失败。
一致性：事务的操作前后，数据库必须是从一个一致性状态到另一个一致性状态。
隔离性：一个事务内部的操作在最终提交前对于其他事务是不可见的。
持久性：事务一旦提交，其所做的修改必然会永久保存在数据库中，即使系统崩溃，修改的数据也不会丢失。

事务的隔离级别

隔离级别 指的是 事务与事务之间的关系

在sql标准中定义了4中隔离级别，每种隔离级别都规定了一个事务中所做的修改，事务与事务之间的可见性等等，都可以通过隔离级别控制。

隔离级别：

READ UNCOMMITTED（未提交读）：
事务中的修改，即使没有提交，对于其他事务而言也是可见的。
事务可以读取到未提交的数据（脏读）
READ COMMITTED（已提交读）：
某一事务的修改只有提交后才能被其他事务可见，这个级别可以有效的避免脏读，但无法避免不可重复读。
举个栗子说明：
事务A执行以下语句：

select * from table where class="三年级一班";  # 语句00
select * from table where class="三年级一班";  # 语句01

事务B执行以下语句：

update table set class='三年级一班' where name='小明'；

那么假如事务A先执行完语句00时，事务B完成并提交，当事务A再次查询语句01时，会多出一条name='小明’的数据，这就叫做不可重复读。

REPEATABLE READ（可重复读）：
可重复读解决了脏读的问题，也保证同一事务在多次读取同样记录的时候得到的数据是一样的，但无法避免幻读。
所谓幻读，指当事务读取某一范围的数据时，另一个事务又在该范围内插入了一条新的语句，当前面的事务再次读取该范围数据时，会产生幻行。
举个栗子：
事务A：

select * from table where class="三年级一班";  # 语句00
select * from table where class="三年级一班";  # 语句01

事务B：

insert into table table('三年级一班','小明')；

当事务A执行完语句00的时候，事务B执行完成并提交，事务A再次执行语句01的时候，同样会多出一条记录‘小明’
注意:此时事务B执行的是插入语句

SERIALIZABLE（可串行化）：
通过强制事务串行化执行，解决上面一切问题，就是慢。

多版本并发控制（MVCC）

MySQL大部分的事务型存储引擎都不是简单的行级锁，基于提升性能的角度考虑，一般都会实现多版本并发控制（mvcc）。
mvcc的实现，是根据数据在某个时间点的快照来实现的，也就是说，一个事务，不管执行多长时间，该事务从头到尾看到的数据都是一致的。根据事务的开始时间不同，每个事务在同一时刻看到的数据可能是不一致的。
InnoDB的MVCC，是通过在每行后面加两个隐藏列来实现的（分别保存行的创建时间和过期时间），当然里面存的并不是真正意义的时间，而是系统版本号。每开始一个新的事务，系统版本号都会递增，事务开始时间的版本号会作为当前事务的版本号。

对于不同操作，MVCC是如何工作的：

SELECT
InnoDB只会找
1、行版本号早于或等于当前事务版本号的数据，这样可以保证查的数据要么是事务开始前存在的，要么是该事务更新的。
2、并且行的删除标识，要么未定义，要么晚于当前事务版本号的数据
1,2条件为&关系
UPDATE
InnoDB为插入一行新纪录，保存当前事务版本号作为插入行的行版本号，同时保存当前事务版本号作为之前行的删除标识
DELETE
InnoDB为将当前事务版本号作为删除行的删除标识
INSERT
InnoDB为将当前事务版本号作为插入行的行版本号。