MYSQL-MVCC机制和四种事务隔离级别

MVCC机制和四种事务隔离级别

什么是多版本并发控制（MVCC：multi-version concurrency control ）

1. MVCC定义：多版并发控制系统。可认为是行级锁的一个变种，它能够避免更多情况下的加锁操作。
2. 作用：避免一些加锁操作，提升并发性能。
3. 实现：通过在每行记录的后面保存行的创建时间和过期时间或删除时间（它们是隐藏的），这两个时间实际都是系统的版本号。每开始一个新的事务，版本号都会自动增加。
4. 具体原理
   4.1） select：innoBD查询时会检查以下两个条件：一个是数据行的版本号早于当前事务的版本号；另一个是行的删除版本号，要么没有，要么大于当前事务的版本号。
   4.2）insert/delete：innoDB将当前的系统版本号作为新插入(删除)的数据行的版本号。
   4.3）update：先新插入一行数据，并将当前系统版本号作为行的版本号，同时将当前系统版本号作为原来行的删除版本号。更新主键时，聚集索引和普通索引都会产生两个版本；而更新非主键时，只要普通索引会产生两个版本
5. 注意：MVCC只在read committed和repeatable read两个隔离级别下工作。

快照读、当前读

要理解前面四种隔离级别的加锁方式，对于MVCC、快照读、当前读 都是必须要理解的。

MVCC并发控制中，读操作可以分成两类：快照读 (snapshot read)与当前读 (current read)。

快照读，读取的是记录的可见版本 (有可能是历史版本)，不用加锁。

当前读，读取的是记录的最新版本，并且，当前读返回的记录，都会加上锁，保证其他事务不会再并发修改这条记录

快 照 读 是 哪 些

一个正常的select…语句就是快照读。

快照读，使得在RR（repeatable read）级别下一个普通select…语句也能做到可重复读。即前面MVCC里提到的利用可见版本来保证数据的一致性。

当 前 读 是 哪 些

insert语句、update语句、delete语句、显示加锁的select语句（select… LOCK IN SHARE MODE、select… FOR UPDATE）是当前读。

MySql的四种事务隔离级别

一、事务的四大特性（ACID）

了解事务隔离级别之前不得不了解的事务的四大特性。

1、原子性（Atomicity）

事务开始后所有操作，要么全部做完，要么全部不做。事务是一个不可分割的整体。事务在执行过程中出错，会回滚到事务开始之前的状态，以此来保证事务的完整性。类似于原子在物理上的解释：指化学反应不可再分的基本微粒，原子在化学反应中不可分割 。

2、一致性（Consistency）

事务在开始和结束后，能保证数据库完整性约束的正确性即数据的完整性。比如经典的转账案例，A向B转账，我们必须保证A扣了钱，B一定能收到钱。个人理解类似于物理上的能量守恒。

3、隔离性（Isolation）

事务之间的完全隔离。比如A向一张银行卡转账，避免在同一时间过多的操作导致账户金额的缺损，所以在A转入结束之前是不允许其他针对此卡的操作的。

4、持久性（Durability）

事务的对数据的影响是永久性的。通俗的解释为事务完成后，对数据的操作都要进行落盘（持久化）。事务一旦完成就是不可逆的，在数据库的操作上表现为事务一旦完成就是无法回滚的。

二、事务并发问题

1、脏读

又称无效数据读出。一个事务读取另外一个事务还没有提交的数据叫脏读。

例如：事务T1修改了一行数据，但是还没有提交，这时候事务T2读取了被事务T1修改后的数据，之后事务T1因为某种原因Rollback了，那么事务T2读取的就是脏数据。

2、不可重复读

同一个事务中，多次读出的同一数据是不一致的。

例如：事务T1读取某一数据，事务T2读取并修改了该数据，T1为了对读取值进行检验而再次读取该数据，便得到了不同的结果。

3、幻读

不好表述直接上例子吧：

在仓库管理中，管理员要给刚到的一批商品进入库管理，当然入库之前肯定是要查一下之前有没有入库记录，确保正确性。管理员A确保库中不存在该商品之后给该商品进行入库操作，假如这时管理员B因为手快将已将该商品进行了入库操作。这时管理员A发现该商品已经在库中。就像刚刚发生了幻读一样，本来不存在的东西，突然之间他就有了。

注：三种问题看似不太好理解，脏读侧重的是数据的正确性。不可重复度侧重的于对数据的修改，幻读侧重于数据的新增和删除。

三、MySql四种事务隔离级别

问题

Q：
update，insert，delete操作为什么都是当前读？
A：
简单来说，不执行当前读，数据的完整性约束就有可能遭到破坏。尤其在高并发的环境下。

分析update语句的执行步骤：update table set … where …;

InnoDB引擎首先进行where的查询，查询到的结果集从第一条开始执行当前读，然后执行update操作，然后当前读第二条数据，执行update操作…所以每次执行update都伴随着当前读。delete也是一样，毕竟要先查到该数据才能删除。insert有点不同，insert操作执行前需要执行唯一键的检查。补充一句：InnoDB引擎一定存在一个唯一键，后面关于聚簇索引的博客会继续讲解。

内容参考网上文章整理，仅限个人学习使用：

1. https://www.cnblogs.com/hello-shf/p/10702316.html#_labelTop
2. https://blog.csdn.net/zcl_love_wx/article/details/83305645