隔离级别

我们知道事务具有隔离性，理论上在某个事务对某个数据进行访问时，其他事务应该进行排队，当该事务提交之后，其他事务才可以继续访问这个数据。但是这样子的话对性能影响太大，所以既想保持事务的隔离性，又想让服务器在处理访问同一数据的多个事务时性能尽量高些，所以必须要做出一些取舍。

先看下，事务并发访问相同数据时（不保证串行执行）会遇到的一些问题：

• 脏写（Dirty Write）
• 脏读（Dirty Read）
• 不可重复读（Non-Repeatable Read）
• 幻读（Phantom）

按照严重性来排一下序：脏写 > 脏读 > 不可重复读 > 幻读。

所以大佬们制定了一套SQL标准：设立一些隔离级别，隔离级别越低，越严重的问题就越可能发生。

四种隔离级别

• READ UNCOMMITTED（未提交读）：可能发生脏读、不可重复读和幻读问题。
• READ COMMITTED（已提交读）：可能发生不可重复读和幻读问题，但是不可以发生脏读问题。
• REPEATABLE READ（可重复读）：可能发生幻读问题，但是不可以发生脏读和不可重复读的问题。
• SERIALIZABLE（可串行化）：各种问题都不可以发生。

发生脏写的情况太严重，不论是哪种隔离级别，都不被允许。

MySQL中支持的四种隔离级别

MySQL虽然支持4种隔离级别，但与SQL标准中所规定的各级隔离级别允许发生的问题却有些出入，MySQL在REPEATABLE READ（可重复读）隔离级别下，是可以禁止幻读问题的发生的（后面会说下为什么 TODO）。

MySQL的默认隔离级别为REPEATABLE READ，我们可以手动修改一下事务的隔离级别。

SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL level;

MVCC

MVCC即多版本并发控制(Multi-Version Concurrency Control)，是对一致性非锁定读的实现，用来解决读-写冲突的无锁并发控制，为每个修改保存一个版本，形成一个版本链，读操作只能读到生成ReadView之前已经完成的事务(快照读)。在并发读写数据库时，可以做到在读操作时不用阻塞写操作，写操作也不用阻塞读操作，提高了数据库并发读写的性能 同时还可以解决 脏读，幻读，不可重复读等事务隔离问题。

版本链

我们对数据记录的每一次改动，MySQL都会记录一条undo日志，每条undo日志也都有一个roll_pointer属性），可以将这些undo日志都连起来，串成一个链表，所以现在的情况就像下图一样：

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。另外，每个版本中还包含生成该版本时对应的事务id。

ReadView

对于使用READ UNCOMMITTED隔离级别的事务来说，由于可以读到未提交事务修改过的记录，所以直接读取记录的最新版本就好了；对于使用SERIALIZABLE隔离级别的事务来说，使用加锁的方式来访问记录；对于使用READ COMMITTED和REPEATABLE READ隔离级别的事务来说，都必须保证读到已经提交了的事务修改过的记录，也就是说假如另一个事务已经修改了记录但是尚未提交，是不能直接读取最新版本的记录的，核心问题就是：需要判断一下版本链中的哪个版本是当前事务可见的。为此，提出了一个ReadView的概念，这个ReadView中主要包含4个比较重要的内容：

• m_ids：表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务的事务id列表。
• min_trx_id：表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务中最小的事务id，也就是m_ids中的最小值。
• max_trx_id：表示生成ReadView时系统中应该分配给下一个事务的id值。
  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。
• creator_trx_id：表示生成该ReadView的事务的事务id。

有了这个ReadView，这样在访问某条记录时，只需要按照下边的步骤判断记录的某个版本是否可见：

• 如果被访问版本的trx_id属性值与ReadView中的creator_trx_id值相同，意味着当前事务在访问它自己修改过的记录，所以该版本可以被当前事务访问。
• 如果被访问版本的trx_id属性值小于ReadView中的min_trx_id值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView前已经提交，所以该版本可以被当前事务访问。
• 如果被访问版本的trx_id属性值大于或等于ReadView中的max_trx_id值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView后才开启，所以该版本不可以被当前事务访问。
• 如果被访问版本的trx_id属性值在ReadView的min_trx_id和max_trx_id之间，那就需要判断一下trx_id属性值是不是在m_ids列表中，如果在，说明创建ReadView时生成该版本的事务还是活跃的，该版本不可以被访问；如果不在，说明创建ReadView时生成该版本的事务已经被提交，该版本可以被访问。

如果某个版本的数据对当前事务不可见的话，那就顺着版本链找到下一个版本的数据，继续按照上边的步骤判断可见性，依此类推，直到版本链中的最后一个版本。如果最后一个版本也不可见的话，那么就意味着该条记录对该事务完全不可见，查询结果就不包含该记录。

在MySQL中，READ COMMITTED和REPEATABLE READ隔离级别的的一个非常大的区别就是它们生成ReadView的时机不同：

• READ COMMITTED —— 每次读取数据前都生成一个ReadView
• REPEATABLE READ —— 在第一次读取数据时生成一个ReadView