事务的特性（ACID）

事务要求 ACID 的特性，即：原子性、一致性、隔离性、持久性。

原子性：是指整个数据库的每个事务都是不可分割的单位。只有事务中的所有 SQL 语句都执行成功，才算整个事务成功，事务才会被提交。如果事务中任何一个 SQL 语句执行失败，整个事务都应该被回滚。 undolog 来保证
一致性：是指将数据库从一种一致性状态转换为下一种一致性状态。不允许数据库中的数据出现新老数据都有的情况，要么都是老数据，要么都是新数据。用更书面化的表达就是：数据的完整性约束没有被破坏。
隔离性：是指一个事务的影响在该事务提交前对其他事务都不可见，它通过锁机制来实现。 mvcc 和锁来保证
持久性：是指事务一旦被提交，其结果就是永久性的。即使发生宕机等故障，数据库也能将数据恢复。 redolog 来保证

事务隔离级别

首先介绍几个概念：

1、脏读：事务A读取了事务B更新的数据，然后B回滚操作，那么A读取到的数据是脏数据

2、 不可重复读 ：事务 A 多次读取同一数据，事务 B 在事务A多次读取的过程中，对数据作了更新并提交，导致事务A多次读取同一数据时，结果不一致。

3、幻读：系统管理员A将数据库中所有学生的成绩从具体分数改为ABCDE等级，但是系统管理员B就在这个时候插入了一条具体分数的记录，当系统管理员A改结束后发现还有一条记录没有改过来，就好像发生了幻觉一样，这就叫幻读。

小结：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。

读未提交（read uncommitted）

在该级别，所有的事务都可以看到其他未提交事务的执行结果，本隔离级别很少用于实际应用，因为它的性能不比其他级别好多少。读取未提交的数据，也称之为脏读。

set global transaction isolation level read uncommitted;
#查看当前隔离级别
select @@global.tx_isolation,@@tx_isolation;

读已提交（read committed）

事务A只能读取到事务B提交的数据，这种级别可以避免“脏数据” ，这种隔离级别会导致“不可重复读取” ，Oracle默认隔离级别

set global transaction isolation level read committed;
查看当前隔离级别
select @@global.tx_isolation,@@tx_isolation;

可重复读（repeatable read）

是 MySQL 的默认事务隔离级别，它能确保同?事务多次查询的结果?致。但也会有新的问题，?如级别的事务正在执?时，另?个事务成功的插?了某条数据，但因为它每次查询的结果都是?样的，所以会导致查询不到这条数据，??重复插?时?失败因为唯?约束的原因）。明明在事务中查询不到这条信息，但??就是插?不进去，这就叫幻读

set global transaction isolation level repeatable read;
查看当前隔离级别
select @@global.tx_isolation,@@tx_isolation;

串行化(SERIALIZABLE）

事务最高隔离级别，它会强制事务排序，使之不会发?冲突，从而解决了脏读、不可重复读和幻读问题，但因为执行效率低，所以真正使?的场景并不多。

set global transaction isolation level serializable;

查看当前隔离级别
select @@global.tx_isolation,@@tx_isolation;

隔离级别的一致性的关系

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
读未提交	可能	可能	可能
读已提交	不可能	可能	可能
可重复读	不可能	不可能	对innodb不可能
串行化	不可能	不可能	不可能

MVCC

Multi Version Concurrency Control翻译为中文即多版本并发控制。用来实现不加锁情况下的读一致性和隔离性。 MVCC使得InnoDB的事务隔离级别下执行一致性读操作有了保证，换言之，就是为了查询一些正在被另一个事务更新的行，并且可以看到它们被更新之前的值。这是一个可以用来增强并发性的强大的技术，因为这样一来的话查询就不用等待另一个事务释放锁。这项技术在数据库领域并不是普遍使用的。一些其它的数据库产品，以及mysql其它的存储引擎并不支持它。

mvcc的实现，基于undolog、版本链、readview

在 MySQL 命令行的默认设置下，事务是自动提交的，即执行了SQL 语句之后会马上执行 commit 操作，我们可以设置 set autocommit=0 来禁用当前回话的自动提交。
还可以用 begin 、start transaction 来显式的开始一个事务。
commit 在默认设置下是等价于 commit work 的，表示提交事务。
rollback 在默认设置下等价于 rollback work，表示事务回滚。
savepoint xxx 表示定义一个保存点，在一个事务中可以有多个保存点。
release savepoint xxx 表示删除一个保存点，当没有该保存点的时候执行该语句，会抛出一个异常。
rollback to [savepoint] xxx 表示回滚到某个保存点。

--查询事务自动提交状态 
show variables like '%commit%';

版本链

每行数据都有隐式字段

DB_TRX_ID 最近修改(修改/插入)事务ID：记录创建这条记录/最后一次修改该记录的事务ID

DB_ROLL_PTR 7byte，回滚指针，指向这条记录的上一个版本（存储于rollback segment里）

DB_ROW_ID 6byte，隐含的自增ID（隐藏主键），如果数据表没有主键，InnoDB会自动以 DB_ROW_ID产生一个聚簇索引

实际还有一个删除flag隐藏字段, 既记录被更新或删除并不代表真的删除，而是删除flag变了

读视图（read view）

事务id是递增的只会越来越大，在开启事务的时候，第一次快照读会产生一个读视图，将目前活跃的还未提交的事务记录下来，并排序出最低事务和最高事务。

我们可以将Read View看作一个数组,整个数组的左边界和右边界时当前活跃事务的事务Id。举个例子 :

现在存活事务有事务100,150,200,250

那么Read View就是{100,150,200,250}

//查询事务Id的语句
SELECT tx.trx_id
FROM information_schema.innodb_trx tx
WHERE tx.trx_mysql_thread_id = connection_id()

Read View几个属性

trx_ids ：当前系统活跃(未提交)事务版本号集合。

low_limit_id : 创建当前read view 时“当前系统最大事务版本号+1”。

up_limit_id : 创建当前read view 时“系统正处于活跃事务最小版本号”

creator_trx_id : 创建当前read view的事务版本号；

在每次查询数据的时候，会判断当前行数据最新的事务id trx_id是多少。

trx_id < up_limit_id || trx_id == creator_trx_id（显示）说明该行的记录早就提交了事务，当前的事务是可见的。或者该行的最后修改就是本事务提交的，也可见。
trx_id >= low_limit_id（不显示）读视图（read view）如果数据事务ID（trx_id）大于read view 中的当前系统的最大事务ID，则说明该数据是在当前read view 创建之后才产生的，所以数据不显示。
判断 trx_id 是否在活跃事务（ trx_ids ）中
1. 不存在：则说明read view产生的时候事务已经commit 了，这种情况数据则可以 显示 。
2. 已存在：则代表我Read View生成时刻，你这个事务还在活跃，还没有Commit，你修改的数据，我当前事务也是看不见 的。