Mysql事务及锁

一、MVCC原理

1.1 版本链

    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。

假设之后两个 事务id 分别为 100 、 200 的事务对这条记录进行 UPDATE 操作，操作流程如下：

每次改动，都会记录一条 undo日志 ，每条 undo日志都有一个 roll_pointer 属性（ INSERT 操作 对应的 undo日志 没有该属性，因为该记录并没有更早的版本），可以将这些 undo日志都连起来，串成一个链 表， 对该记录每次更新后，都会将旧值放到一条 undo日志 中，就算是该记录的一个旧版本，随着更新次数的增多， 所有的版本都会被 roll_pointer 属性连接成一个链表，我们把这个链表称之为 版本链 ，版本链的头节点就是当 前记录最新的值。

二、ReadView

1、 对于读已提交和可重复读，需要使用上述的版本链，核心问题：找到哪个事务是正确的，可见的。那么怎么判断哪个事务版本是可用的呢，就需要ReadView了，我发现其实很多人都在说mvcc但是却不知道readView，真的是很奇怪。
2、 ReadView 主要由四部分组成：
  1、m_ids:记录当前活跃的所有事务,相当于一个数组，[1,2,3,4]
  2、min_trx_id: 记录当前活跃事务中最小的事务号。
  3、max_trx_id:记录下一个应该开启的事务的事务号，事务号是递增的，其实就是时间戳。
  4、creator_trx_id:表示生成该ReadView的事务号。
注意max_trx_id并不是m_ids中的最大值，事务id是递增分配的。比方说现在有id为1，2，3这三个事务，之后id为3的事务提交了。那么一个新的读事务在生成ReadView时，m_ids就包括1和2，min_trx_id的值就是1，max_trx_id的值就是4。
3、有了readView之后，再查询语句的时候就可以判断哪些事务的数据是可以被查到的了：
  1、比如查询的数据的事务id < min_trx_id 表示数据在查询前没有操作过，可以操作。
  2、如果数据的事务id == creator_trx_id 则表示当前事务在查询数据，可以操作。
  3、如果数据的事务id > max_trx_id 则表示查询时，数据又被其他的事务操作过，不能查询数据，需要根据版本链查询。
  4、如果min_trx_id < 数据的事务id 4、 对于读已提交和可重复读，在生成ReadView的规则不同，导致了他们读取数据时候的区别：
 1、读已提交：每次执行select的时候都会生成一个readView，记录当前活跃的事务id。所以他可以读取到最新的别提交过的数据。
 2、可重读度：他只会在第一次执行select 语句的时候生成ReadView，所以多次执行ReadView相同所以查询数据相同。

三、锁结构

当一个事务想对这条记录做改动时，内存中有没有与这条记录关联的 锁结构

trx信息 ：代表这个锁结构是哪个事务生成的。

is_waiting ：代表当前事务是否在等待。

如图所示，当事务 T1 改动了这条记录后，就生成了一个 锁结构 与该记录关联，因为之前没有别的事务 为这条记录加锁，所以 is_waiting 属性就是 false ，我们把这个场景就称之为获取锁成功，或者加锁 成功，然后就可以继续执行操作了。

在事务 T1 提交之前，另一个事务 T2 也想对该记录做改动，那么先去看看有没有 锁结构 与这条记录关 联，发现有一个 锁结构 与之关联后，然后也生成了一个 锁结构 与这条记录关联，不过 锁结构 的 is_waiting 属性值为 true ，表示当前事务需要等待，我们把这个场景就称之为获取锁失败，或者加锁失败，或者没有成功的获取到锁，画个图表示就是这样：

在事务 T1 提交之后，就会把该事务生成的 锁结构 释放掉，然后看看还有没有别的事务在等待获取锁， 发现了事务 T2 还在等待获取锁，所以把事务 T2 对应的锁结构的 is_waiting 属性设置为 false ，然后 把该事务对应的线程唤醒，让它继续执行，此时事务 T2 就算获取到锁了。如图：

 不加锁 ：意思就是不需要在内存中生成对应的 锁结构 ，可以直接执行操作。

获取锁成功，或者加锁成功：在内存中生成了对应的 锁结构 ，而且锁结构的 is_waiting 属性为 false ，也就是事务可以 继续执行操作。

获取锁失败，或者加锁失败，或者没有获取到锁：生成了对应的 锁结构 ，不过锁结构的 is_waiting 属性为 true ，也就是事务需要等 待，不可以继续执行操作。

    在 READ UNCOMMITTED 隔离级别下， 脏读 、 不可重复读 、 幻读 都可能发生。
    在 READ COMMITTED 隔离级别下， 不可重复读 、 幻读 可能发生， 脏读 不可以发生。
    在 REPEATABLE READ 隔离级别下， 幻读 可能发生， 脏读 和 不可重复读 不可以发生。
    在 SERIALIZABLE 隔离级别下，上述问题都不可以发生。

3.2 怎么解决 脏读 、 不可重复读 、 幻读 这些问题呢？

3.2.1 方案一：读操作利用多版本并发控制（ MVCC ），写操作进行 加锁 。

3.2.2 方案二：读、写操作都采用 加锁 的方式。