事务隔离：为什么改了任看不见
最经典的一个列子转账，你要给朋友小王转 100 块钱，而此时你的银行卡只有 100 块钱。
转账过程具体到程序里会有一系列的操作，比如查询余额、做加减法、更新余额等，这些操作必须保证是一体的，不然等程序查完之后，还没做减法之前，你这 100 块钱，完全可以借着这个时间差再查一次，然后再给另外一个朋友转账，如果银行这么整，不就乱了么？这时就要用到“事务”这个概念了。
注意：由此可见，事务和锁是紧密相关的，事务必须借助锁才能实现，事务的底层实现，无非就是实现事务的四大特性，redo日志实现持久性，undo日志实现原子性，通过加锁实现隔离性和一致性。。
简单来说，事务就是要保证一组数据库操作，要么全部成功，要么全部失败。在MySQL中，事务支持在引擎层实现的。MySQL是一个支持多引擎的系统，但不是所有的引擎都支持事务，比如MySQL远程的MyISAM引擎就不支持事务这也是 MyISAM 被 InnoDB 取代的重要原因之一。
事务的隔离性和隔离级别
ACID 即原子性、一致性、隔离性、持久性。
Atomicity（原子性）：一个事务（transaction）中的所有操作，或者全部完成，或者全部不完成，不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚（Rollback）到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。即，事务不可分割、不可约简。
Consistency（一致性）：在事务开始之前和事务结束以后，数据库的完整性没有被破坏。这表示写入的资料必须完全符合所有的预设约束、触发器、级联回滚等。
Isolation（隔离性）：数据库允许多个并发事务同时对其数据进行读写和修改的能力，隔离性可以防止多个事务并发执行时由于交叉执行而导致数据的不一致。
Durability（持久性）：事务处理结束后，对数据的修改就是永久的，即便系统故障也不会丢失。
当数据库有多个事务同时执行的时候，就有可能会出现脏读(dirty read)、不可重复读（non-repeatable read）、幻读（phantom read）的问题，为了解决这些问题，就有了“隔离级别”的概念
脏读:读到其他事务未提交的数据；
不可重复读：前后读取的记录内容不一致(修改导致)；
幻读：前后读取的记录数量不一致(新增删除导致)。
隔离的越严，效率就会越低。因此很多时候，我们都要在二者之间寻找一个平衡点。事务隔离分为不同级别，包括未提交读（Read uncommitted）、提交读（read committed）、可重复读（repeatable read）和串行化（Serializable）。
- 读未提交是指，一个事务还没提交时，它做的变更就能被别的事务看到。
- 读提交是指，一个事务提交之后，它做的变更才会被其他事务看到。
- 可重复读是指，一个事务执行过程中看到的数据，总是跟这个事务在启动时看到的数据是一致的。当然在可重复读隔离级别下，未提交变更对其他事务也是不可见的(在当前的事务中，读取不到别人提交的事务)。
- 串行化，顾名思义是对于同一行记录，“写”会加“写锁”，“读”会加“读锁”。当出现读写锁冲突的时候，后访问的事务必须等前一个事务执行完成，才能继续执行。
这4种隔离级别，并行性能依次降低，安全性依次提高。
其中“读提交”和“可重复读”比较难理解，所以我用一个例子说明这几种隔离级别。假设数据表 T 中只有一列，其中一行的值为 1，下面是按照时间顺序执行两个事务的行为。
1 | mysql> create table T(c int) engine=InnoDB; |
不同的隔离级别下，事务A的返回结果不同，图里面的V1 V2 V3的返回值不动
若隔离级别是“读未提交”， 则 V1 的值就是 2。这时候事务 B 虽然还没有提交，但是结果已经被 A 看到了。因此，V2、V3 也都是 2。
若隔离级别是“读提交”，则 V1 是 1，V2 的值是 2。事务 B 的更新在提交后才能被 A 看到。所以， V3 的值也是 2。
若隔离级别是“可重复读”，则 V1、V2 是 1，V3 是 2。之所以 V2 还是 1，遵循的就是这个要求：事务在执行期间看到的数据前后必须是一致的。
若隔离级别是“串行化”，则在事务 B 执行“将 1 改成 2”的时候，会被锁住。直到事务 A 提交后，事务 B 才可以继续执行。所以从 A 的角度看， V1、V2 值是 1，V3 的值是 2。
在实现上，数据库里面会创建一个视图，访问的时候以视图的逻辑结果为准。
- “可重复读的”隔离级别下，这个视图是在事务启动时创建的，整个事务存在期间都用这个视图。
- “在读提交”隔离级别下，这个视图是在每个SQL语句开始执行的时候创建的。
- “读未提交”隔离级别下，是直接返回记录上的最新值，没有视图概念，”串行化”隔离级别下直接用加锁的方式避免并行访问。
我们可以看到在不同的隔离级别下，数据库行为是有所不同的。Oracle 数据库的默认隔离级别其实就是“读提交”，因此对于一些从 Oracle 迁移到 MySQL 的应用，为保证数据库隔离级别的一致，你一定要记得将 MySQL 的隔离级别设置为“读提交”。
注意：MYSQL默认的隔离级别是可重复读
配置的方式是，将启动参数 transaction-isolation 的值设置成 READ-COMMITTED。你可以用 show variables 来查看当前的值。
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总结来说，存在即合理，每种隔离级别都有自己的使用场景，你要根据自己的业务情况来定。我想你可能会问那什么时候需要“可重复读”的场景呢？
我们来看一个数据校对逻辑的案例。假设你在管理一个个人银行账户表。一个表存了账户余额，一个表存了账单明细。到了月底你要做数据校对，也就是判断上个月的余额和当前余额的差额，是否与本月的账单明细一致。你一定希望在校对过程中，即使有用户发生了一笔新的交易，也不影响你的校对结果。
这时候使用“可重复读”隔离级别就很方便。事务启动时的视图可以认为是静态的，不受其他事务更新的影响。
注意：月末盘库存的场景
事务隔离的实现
理解了事务的隔离级别，我们再来看看事务隔离具体是怎么实现的。这里我们展开说明“可重复读”。
在 MySQL 中，实际上每条记录在更新的时候都会同时记录一条回滚操作。记录上的最新值，通过回滚操作，都可以得到前一个状态的值。假设一个值从 1 被按顺序改成了 2、3、4，在回滚日志里面就会有类似下面的记录。
当前值是4，但是在查询这条记录的时候，不同时刻启动的事物会有不同的read-view。如图中看到的，在视图 A、B、C 里面，这一个记录的值分别是 1、2、4，同一条记录在系统中可以存在多个版本，就是数据库的多版本并发控制（MVCC）。对于 read-view A，要得到 1，就必须将当前值依次执行图中所有的回滚操作得到。
同时你会发现，即使现在有另外一个事务正在将 4 改成 5，这个事务跟 read-view A、B、C 对应的事务是不会冲突的。
原因：这里有行锁保证不会出现一个事务把4改到5,然后另外一个事务回滚的情况
你一定会问，回滚日志总不能一直保留吧，什么时候删除呢？
答案是，在不需要的时候才删除。也就是说，系统会判断，当没有事务再需要用到这些回滚日志时，回滚日志会被删除。
当没有比回滚日志更早的读视图（读视图在事务开启时创建）的时候，这个数据不会再有谁驱使它回滚了，这个回滚日志也就失去了用武之地，可以删除了
基于上面的说明，我们来讨论一下为什么建议你尽量不要使用长事务。
长事务意味着系统里面会存在很老的事务视图。由于这些事务随时可能访问数据库里面的任何数据，所以这个事务提交之前，数据库里面它可能用到的回滚记录都必须保留，这就会导致大量占用存储空间。
在 MySQL 5.5 及以前的版本，回滚日志是跟数据字典一起放在 ibdata 文件里的，即使长事务最终提交，回滚段被清理，文件也不会变小。5.7版本支持单独配置undo log的路径和表空间文件。
除了对回滚段的影响，长事务还占用锁资源，也可能拖垮整个库，这个我们会在后面讲锁的时候展开。
你可以在 information_schema 库的 innodb_trx 这个表中查询长事务，比如下面这个语句，用于查找持续时间超过 60s 的事务。
1 | select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>60 |
上期问题时间在上期文章的最后，我给你留下的问题是一天一备跟一周一备的对比。
好处是“最长恢复时间”更短。
在一天一备的模式里，最坏情况下需要应用一天的 binlog。比如，你每天 0 点做一次全量备份，而要恢复出一个到昨天晚上 23 点的备份。
一周一备最坏情况就要应用一周的 binlog 了。系统的对应指标就是 的 RTO（恢复目标时间）。当然这个是有成本的，因为更频繁全量备份需要消耗更多存储空间，所以这个 RTO 是成本换来的，就需要你根据业务重要性来评估了。
1 | MySQL实战45讲 学习笔记 |
