1.1 ACID

我们聊到事务，通常会说到 ACID，指原子性（Atomicity),，一致性（Consistency），隔离性（Isolation），持久性（Durability）。ACID是事务的特性，也是事务本质的最重要体现。

• 原子性：all-or-nothing

我们经常会在多线程中看到原子性这个词，它是指具有原子性的一批指令，能被CPU一次性执行完。

ACID的原子性，也类似。指一次事务请求中的所有语句，要么都成功，要么都不处理。也就是整体提交，或整体回退。

• 一致性：状态一致

与分布式理论CAP中的一致性不一样，这里的一致性不是说数据一致，而是指规则一致。也就是在用户设置得规则（约束）下，所有语句执行前后数据的状态必须保存一致（都符合规则）。

例如：我们规定字段不能为空，那么不管是insert, update前后，这个字段都不能存在为空的数据。

• 隔离性

事务之间（按照设置得隔离级别）相互隔离，互不影响。这个在下文会重点讨论

• 持久性

持久性是指一个事务一旦被提交了，那么对数据库中的数据的改变就是永久性的，即便是在数据库系统遇到故障的情况下也不会丢失提交事务的操作。

1.2 隔离性

ACID 对于一个数据库很重要，作为一个开发，我们往往最需要关注的是隔离性

1.2.1 隔离级别

事务的隔离级别分为四个：

• 读未提交（read uncommitted）

一个事务的修改，即使没有提交，也能被别的事务所看见。

• 读提交（read committed）

一个事务开始时，只能看见已经提交的事务所做的修改。

• 可重复读（repeatable read）

同一个事务，在事务期间，看到的数据都是一样的，不会被别的事务所改变。这是 mysql 默认的隔离级别。

• 串行化（serializable ）

强制事务串行执行，简单说就是对同一行记录，读加读锁，写加写锁，读写出现锁冲突，排队等待锁释放。 这种模式下，事务的锁竞争变得平方，容易出现超时，很少会使用这种模式。

隔离级别示例图如下：

隔离级别	search1	search2
读未提交	age = 5	age = 5
读提交	age = 10	age = 5
可重复读	age = 10	age = 10

而串行化在事务B开启事务时会开启失败，等待事务A commit 后，开始执行。

1.2.2 MVCC

全称：muti-version concurrency control， 即多版本并发控制。

这是 mysql 在 读提交、可重复读 隔离级别下，为了保证读写的并发性而设计的方案。

MVCC 的工作原理基于三个概念，分别是：行的隐藏列， undo log 版本链， read view

• 行的隐藏列

每一行数据都有两列隐藏数据： trx_id, roll_pointer

trx_id 表示当前这行数据的最新事务id，只要任意一个事务对数据进行修改，该事务的id就会被记录到该字段

roll_pointer 保存上一个版本数据的指针

• undo log 版本链

Undo Log是MySQL的三大日志之一, 当我们对记录做了变更炒作时，就会产生一条 undo 记录，用以在发生异常或手动回滚事务时，回滚到历史版本数据。

如下：

• Read View

Read View 中存放着一个列表，每一个事务都会创建一条记录，字段如下

creator_trx_id	m_ids	min_trx_id	max_trx_id
当前事务id	所有活跃的事务id（未提交）	m_ids中最小的事务id	分配给下一个事务的id

这个视图决定了事务的可见性

事务在查询时会建立一条记录，查询数据的流程如下：

在可重复读隔离级别下，如果事务只是进行查询操作，那么就**「只会在第一次查询的时候生成 ReadView 快照，这一点和读提交隔离级别是最大的区别」**。

1.3 并发问题

• read uncommitted - Dirty Read

读未提交 - 脏读

读未提交隔离级别的定义是，「一个事务的修改，即使没有提交，也能被别的事务所看见。」

1. 在事务A执行过程中，事务A对数据资源进行了修改，事务B读取了事务A修改后的数据
2. 由于某些原因，事务A并没有完成提交，发生了 Roll Back，则事务B读取的数据就是脏数据。

这种现象就是 脏读， 隔离级别修改为 read committed ，可以解决脏读问题

• read committed - Nonrepeatable Read

读提交 - 不可重复读

对于读提交的隔离级别来讲，在 MVCC 中，生成 Read View 的时机是，每一次查询的时候，这就会有一个现象，当前事务在进行的过程中，每次查询生成的 Read View 都有可能不同，所以同一条数据读取到的数据可能不同，这种现象就是不可重复读

隔离级别修改为 repeatable read，可以解决该问题

• repeatable read - Phantom Read

可重复读 - 幻读

在可重复读的隔离级别下，我们第一次发生查询时就生成了 Read View ，后续不再生成，这是其他事务区插入一条数据（比如：id=10）,然后提交结束，这时我们海狮看不到 id = 10 的记录，这种情况下，我们也去插入一条 id = 10 的数据，就会出现逐渐冲突。这种情况就是幻读。