事务的隔离性及MySQL多版本并发控制实现

说到隔离性，肯定就会想到隔离级别，SQL标准的事务隔离级别包括：

• 读未提交（Read uncommited 简称RU）：指一个事务还没有提交，它做的修改就可以被另一个事务读到
• 读提交（Read Commited 简称RC）：指直到一个事务提交，它做的修改才可以被另一个事务读到
• 可重复度（Repeatable Read 简称RR）：指从一个事务开启，到事务提交，在这个事务执行过程中，它看到的数据总是跟在这个事务启动的时候看到的数据一致
• 串行化（Serializable）：对同一行记录，“写”会加“写锁”，“读”会加“读锁”。读写锁冲突时，后访问的事务必须等前一个事务执行完成才能继续执行

MySQL隔离级别修改：transaction_isolation，可设置的值为： READ-UNCOMMITTED， READ-COMMITTED， REPEATABLE-READ，或 SERIALIZABLE

为了实现隔离级别，数据库会创建一个视图，访问的时候以视图的逻辑结果为准，当然这个视图在“读未提交”和“串行化”这两种隔离级别下是没有的，“读未提交”隔离级别下直接返回记录上的最新值，而“串行化”则直接使用加锁的方式避免并发访问同一行记录。
在“可重复读”隔离级别下，这个视图是在开启事务的时候创建的，整个事务期间都使用这个视图；
在“读已提交”隔离级别下，这个视图是在每次执行SQL的时候创建的
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ReadView中并不是真正的存储数据，如果是存储数据的话，每个事务都创建一个ReadView未免也太浪费内存了，ReadView会记录4个非常重要的属性：

1. creator_trx_id: 当前事务的 id;
2. m_ids: 当前系统中所有的活跃事务的 id，活跃事务指的是当前系统中开启了事务，但是还没有提交的事务;
3. min_trx_id: 当前系统中，所有活跃事务中事务 id 最小的那个事务，也就是 m_id 数组中最小的事务 id;
4. max_trx_id: 当前系统中事务的 id 值最大的那个事务 id 值再加 1，也就是系统中下一个要生成的事务 id。

ReadView会根据这4个属性，再结合回滚段来实现MVCC机制，决定让一个事务能读到哪些数据，不能读取到哪些数据。

假设在对账户流水进行对账时，希望在对账过程中，即使有用户发生了一笔新的交易，也不影响校对的过程，这个时候使用“可重复读”隔离级别就很方便

我们通过“可重复读”隔离级别进行阐述：
我们对记录的每次更新MySQL都会记录一条回滚操作，通过回滚操作，记录可以得到前一个状态的值。
比如表T的c字段的值被事务C从1被修改为2->3>4，在回滚日志中就会有三个回滚日志，分别为4>3、3>2、2>1。


理解“多版本并发控制”
在“可重复读”隔离级别下，
当事务A启动时会创建一个视图Read Videw A，字段值是1；同时事务C也启动了，也同样的创建了一个视图Read View C，并且把字段的值从1被修改为2->3>4，如上图的字段值行，对应的就会生成三个回滚日志，对应上图的回滚段行。
此时事务A读该记录的字段仍然应该是1，但是但是要读到1，就必须将当前值依次执行上图的所有回滚操作得到，这个问题在数据视图部分已经讲过了；
这时候就算事务C提交了，但是针对这行记录的回滚日志也不能删除，因为事务A可能还会使用它来还原到自己开启事务的版本。
如果事务A是一个长事务，回滚日志就一直不能删除，这样就占用了大量的存储空间，因此得出一个结论：尽量不要使用长事务
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information_schema库的innodb_trx表可以查看事务，下面的语句是查找持续时间超过60s的事务。

select * from information_schema.innodb_trx where TIME_TO_SEC(timediff(now(),trx_started))>60

应该从应用开发端和数据库端来看

1. 确认是否使用了 set autocommit=0。这个确认工作可以在测试环境中开展，把 MySQL 的 general_log 开起来，然后随便跑一个业务逻辑，通过 general_log 的日志来确认。一般框架如果会设置这个值，也就会提供参数来控制行为，你的目标就是把它改成 1。
2. 确认是否有不必要的只读事务。有些框架会习惯不管什么语句先用 begin/commit 框起来。我见过有些是业务并没有这个需要，但是也把好几个 select 语句放到了事务中。这种只读事务可以去掉。
3. 业务连接数据库的时候，根据业务本身的预估，通过 SET MAX_EXECUTION_TIME 命令，来控制每个语句执行的最长时间，避免单个语句意外执行太长时间。（为什么会意外？在后续的文章中会提到这类案例）
   

1. 监控 information_schema.Innodb_trx 表，设置长事务阈值，超过就报警 / 或者 kill；Percona 的 pt-kill 这个工具不错，推荐使用；
2. 在业务功能测试阶段要求输出所有的 general_log，分析日志行为提前发现问题；

开启 general log 将所有到达MySQL Server的SQL语句记录下来，查询日志开启 方法一： mysql>set global general_log_file=’/tmp/general.lg’; #设置路径 mysql>set global general_log=on; # 开启general log模式 mysql>set global general_log=off; # 关闭general log模式 命令行设置即可,无需重启 在general log模式开启过程中，所有对数据库的操作都将被记录 general.log 文件 方法二： 也可以将日志记录在表中 set global log_output=‘table’ 运行后,可以在mysql数据库下查找 general_log表 二、查询日志关闭 查看是否是开启状态： mysql> show global variables like ‘%general%’; 关闭 mysql> set global general_log = off; // 关闭查询日志

3. 如果使用的是 MySQL 5.6 或者更新版本，把 innodb_undo_tablespaces 设置成 2（或更大的值）。如果真的出现大事务导致回滚段过大，这样设置后清理起来更方便。

innodb_undo_tablespaces是控制undo是否开启独立的表空间的参数 为0表示：undo使用系统表空间，即ibdata1 不为0表示：使用独立的表空间，一般名称为 undo001 undo002，存放地址的配置项为：innodb_undo_directory 一般innodb_undo_tablespaces 默认配置为0，innodb_undo_directory默认配置为当前数据目录

显式启动
使用begin或start transaction启动，对应使用commit提交，rollback回滚
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自动启动
set autocommit=0，这个命令会将这个线程的自动提交关掉，只执行一个select语句，这个事务就启动了，并且不会自动提交，持续到主动执行commit、rollback语句，或者断开连接。set autocommit=0会导致意外的长事务（如果忘记手动commit或者rollback），建议使用set autocommit=1，表示MySQL自动开启和提交事务。 比如执行一个update语句，语句只完成后就自动提交了。不需要显示的使用begin、commit来开启和提交事务。 所以，当我们需要对某些操作使用事务的时候，手动的用begin、commit来开启和提交事务。
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自动提交autocommit
数据库事务默认是自动提交的，如果语句没有返回错误，MySQL会在每个SQL语句后提交一次。
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commit work and chain
在autocommit=1的情况下，如果使用begin显式启动事务，也可以使用commit work and chain来提交事务，意思是提交事务并开启下一个事务，省去了再次执行begin语句的开销。
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