【每日八股】MySQL篇（二）：事务
MySQL 之事务的四大特性（ACID）？
- 原子性（Atomicity）：一个事务被视为一个不可分割的最小工作单元，整个事务中的操作要么全部成功，要么全部失败回滚，对于一个事务而言，不可能只执行其中一部分操作，这就是事务的原子性。
- 一致性（Consistency）：数据库总是从一个一致性的状态转移到另一个一致性的状态；
- 隔离性（Isolation）：一个事务所做的修改在最终提交前，其它事务是不可见的；
- 持久性（Durability）：一旦事务提交，那么其所做的修改就会永远保存在数据库当中。此时即使系统崩溃，修改的数据也不会丢失。
概括：MySQL 事务的四大特性分别是原子性、一致性、隔离性和持久性。
并发事务会出现什么问题？
- 脏读：指的是读取到了其他事务未提交的数据。未提交意味着某条事务的执行可能失败，造成回滚，也就是读取到的数据可能未在数据库当中，也就是读取到了不存在的数据。读取到不一定存在的数据就是脏读。
- 不可重复读：不可重复读指的是在同一个事务内，不同时间读取到的数据可能是不一样的，这个现象产生的原因是读取的数据被其它事务修改并提交了。不可重复读常出现在更新操作中。【可重复读：指的是在同一个事务内，最开始读取到的数据和事务结束前任意时刻读取到的数据是一致的】
- 幻读：在一个事务中，两次相同的查询返回了不同的结果，尽管两次查询之间没有修改或删除现有的数据，但可能有新的插入。
MySQL 的事务隔离级别
- 读未提交（Read Uncommitted）：指一个事务还未提交时，它所做的变更就可以被其它事务看到。（隔离级别最低，可能导致脏读、幻读和不可重复读）
- 读已提交（Read Committed）：指一个事务提交之后，它所做的变更才能被其它事务看到。（避免了脏读，但可能出现不可重复读和幻读）
- 可重复读（Repeatable Read）：确保在同一事务中每次读取到的同一数据的结果都是一致的。（MySQL 的默认隔离级别，避免了脏读和不可重复读，但在某些情况下会出现幻读）
- 串行化（Serializable）：会对记录加上读写锁，在多个事务对某条记录进行操作时，如果发生了读写冲突，那么后访问的事务必须等待前一个事务执行完成才能执行。（最高的隔离级别，不会发生脏读、幻读以及不可重复读，但是性能开销也是最大的）
在不同事务隔离级别下会发生什么现象？
- 读未提交：脏读、幻读、不可重复读；
- 读已提交：幻读、不可重复读；
- 可重复读：幻读；
- 串行化：无；
解决脏读现象：将隔离级别升级到“读已提交”；
解决不可重复读现象：将隔离级别升级到“可重复读”；
解决幻读：不建议将隔离急别升级到串行化，因为这样会导致在并发事务时性能很差。
MVCC 实现原理？
MVCC（Multi-Version Concurrency Control，版本控制）是一种用于数据库管理系统中的并发控制方法，允许多个事务同时访问数据库而不阻塞。MVCC 通过维护数据的多个版本来实现高并发和一致性。
MVCC 的实现原理
一. 版本链：
- 每条记录都有一个版本链，每个版本包含数据内容和创建该版本的事务的ID（
trx_id）； - 当事务更新时，会创建一个新版本并添加到版本链中，旧版本保留；
二. Read View：
- 事务在执行时会生成一个
Read View，用于确定哪些版本对当前事务可见； Read View包含当前活跃事务 ID 列表、最小事务 ID （up_limit_id）和下一个事务 ID（low_limit_id）；
三. 可见性判断：
- 事务读取数据时，根据
Read View判断版本链中哪个版本可见； - 如果版本的事务 ID 小于
up_limit_id且不在活跃事务列表中，则该版本可见； - 如果版本的事务 ID 等于当前事务ID，则该版本可见；
- 如果版本的事务 ID 大于等于
low_limit_id，则该版本不可见；
四. 事务提交与回滚：
- 事务提交时，其修改的版本对其他事务可见；
- 事务回滚时，其修改的版本被标记为无效；
MVCC 的优点
- 高并发：读操作不会阻塞写操作，写操作也不会阻塞读操作；
- 一致性：事务读取的数据是一致的，不受其他事务影响；
MVCC 的缺点
- 存储开销：需要维护多个版本，增加存储空间；
- 清理机制：需要定期清理旧版本，防止存储膨胀；
幻读是如何解决的？
- 快照读（普通 select 语句）：通过 MVCC 方式解决幻读，在可重复读隔离级别下，事务执行过程中看到的数据，一直跟这个事务启动时看到的数据是一致的，即使中途有其它事务插入了一条数据，也是查询不出这条数据的。
- 当前读（select … for update 语句）：通过 next-key lock（记录锁 + 间隙锁）方式解决了幻读。
注意，MySQL 可重复读隔离级别没有解决幻读，而是尽可能地避免了幻读现象的发生。
读提交（Read Committed）怎么实现？
读提交隔离级别是在每一次读取数据时，都会生成一个新的 Read View。事务执行期间多次读取到的同一数据前后可能不一致，因为在此期间另一个事务可能修改了这条记录，并提交了记录，导致不可重复读。