本文主要是介绍03 | 事务隔离：为什么你改了我还看不见？，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
文章目录
- 03 | 事务隔离：为什么你改了我还看不见？
- 隔离性与隔离级别
- 事务隔离的实现
- 事务的启动方式
- 小结
03 | 事务隔离：为什么你改了我还看不见？
提到事务，你肯定不陌生，和数据库打交道的时候，我们总是会用到事务。最经典的例子就是转账，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。
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，事务支持是在引擎层实现的。你现在知道，
MySQL 是一个支持多引擎的系统，但并不是所有的引擎都支持事务。比如 MySQL 原生的 MyISAM 引擎就不支持事务，这也是 MyISAM
被 InnoDB 取代的重要原因之一。
今天的文章里，我将会以 InnoDB 为例，剖析 MySQL 在事务支持方面的特定实现，并基于原理给出相应的实践建议，希望这些案例能加
深你对 MySQL 事务原理的理解。
隔离性与隔离级别
提到事务，你肯定会想到 ACID （ Atomicity 、 Consistency 、 Isolation 、 Durability ，即原子性、一致性、隔离性、持久性），今天
我们就来说说其中 I ，也就是 “ 隔离性 ” 。
当数据库上有多个事务同时执行的时候，就可能出现脏读（ 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。
在谈隔离级别之前，你首先要知道，你隔离得越严实，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。 SQL 标准的事务隔离级别包括：读未提交（ read uncommitted ）、
读提交（ read committed ）、可重复读（ repeatable read ）和串行化（ serializable ）。下面我逐一为你解释：
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。
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。
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。
mysql> create table T(c int) engine=InnoDB;
insert into T(c) values(1);
我们来看看在不同的隔离级别下，事务 A 会有哪些不同的返回结果，也就是图里面 V1 、 V2 、 V3的返回值分别是什么。
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。在 “ 可重复读 ” 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。这里需要注意的
是， “ 读未提交 ” 隔离级别下直接返回记录上的最新值，没有视图概念；而 “ 串行化 ” 隔离级别下直接用加锁的方式来避免并行访问。
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 ” 。
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。
mysql> show variables like 'transaction_isolation';
+-----------------------+----------------+
| Variable_name | Value |
+-----------------------+----------------+
| transaction_isolation | READ-COMMITTED |
+-----------------------+----------------+
总结来说，存在即合理，哪个隔离级别都有它自己的使用场景，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。一个表存了每个月月底的余额，一个表存了账单明细。这时候你要做数据校对，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。
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，不同时刻启动的事务会有不同的 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。
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。
什么时候才不需要了呢？就是当系统里没有比这个回滚日志更早的 read-view 的时候。
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。我见过数据只有 20GB ，而回滚段有 200GB 的库。最终只好为了清理回滚段，重建整个库。
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。
事务的启动方式
如前面所述，长事务有这些潜在风险，我当然是建议你尽量避免。其实很多时候业务开发同学并不是有意使用长事务，通常是由于误用所致。 MySQL 的事务启动方式有以下几种：
-
显式启动事务语句， begin 或 start transaction 。配套的提交语句是 commit ，回滚语句是rollback 。
-
set autocommit=0 ，这个命令会将这个线程的自动提交关掉。意味着如果你只执行一个select 语句，这个事务就启动了，而且并不会自动提交。这个事务持续存在直到你主动执行commit 或 rollback 语句，或者断开连接。
有些客户端连接框架会默认连接成功后先执行一个 set autocommit=0 的命令。这就导致接下来的查询都在事务中，如果是长连接，就导致了意外的长事务。
因此，我会建议你总是使用 set autocommit=1, 通过显式语句的方式来启动事务。
但是有的开发同学会纠结 “ 多一次交互 ” 的问题。对于一个需要频繁使用事务的业务，第二种方式每个事务在开始时都不需要主动执行一
次 “begin” ，减少了语句的交互次数。如果你也有这个顾虑，我建议你使用 commit work and chain 语法。
在 autocommit 为 1 的情况下，用 begin 显式启动的事务，如果执行 commit 则提交事务。如果执行commit work and chain ，则是提
交事务并自动启动下一个事务，这样也省去了再次执行 begin 语句的开销。同时带来的好处是从程序开发的角度明确地知道每个语句是否
处于事务中。
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。
select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>60
小结
这篇文章里面，我介绍了 MySQL 的事务隔离级别的现象和实现，根据实现原理分析了长事务存在的风险，以及如何用正确的方式避免长事务。希望我举的例子能够帮助你理解事务，并更好地使用 MySQL 的事务特性。
我给你留一个问题吧。你现在知道了系统里面应该避免长事务，如果你是业务开发负责人同时也是数据库负责人，你会有什么方案来避免出现或者处理这种情况呢？
你可以把你的思考和观点写在留言区里，我会在下一篇文章的末尾和你讨论这个问题。感谢你的收听，也欢迎你把这篇文章分享给更多的朋友一起阅读。
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 @ 尼古拉斯 · 赵四 @ 慕塔 提到的 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。
这篇关于03 | 事务隔离：为什么你改了我还看不见？的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
