一、什么是事务

事务就是用户定义的一系列数据库操作，这些操作可以视为一个完成的逻辑处理工作单元，要么全部执行，要么全部不执行，是不可分割的工作单元。

二、为什么需要事务

假如存在一个转账场景，A向B转账1000元。这个操作简单来说可以分为2步：

• A减少1000元
• B增加1000元

通常想要实现上述2个操作，一条SQL语句是没有办法完成的。但2个操作又是一体的，假如第一个操作结束后程序崩溃掉，此时A减少了1000元但B没有增加，相当于有1000元白白丢失掉了。

为了解决上述类似的问题，引入了事务的概念。在一个事务内，不管有多少操作，只要当前事务未提交，所有的的操作都不会改变真实的数据库数据。当提交后，所有操作的结果都会生效，这种设计就保证了数据的一致性。

三、事务隔离等级

虽然事务保证了数据在数据库系统中的一致性，但这并没有保证数据在事务运行过程中的一致性。简单的说，事务A正在运行，并且使用了a数据，但事务B在某一刻更改了a数据，导致事务A在第二次使用a数据时发现前后数据不一致。这只是其中一种较为容易理解的情况，为了保证事务在执行过程中的数据一致性，因此事务必须隔离。隔离等级有以下四种：

• 读未提交

  对数据没有任何限制，即事务A修改了某个数据但还未提交，事务B也能获取到修改后的数据。

• 读已提交

  只能获取已经提交的事务数据。即事务A修改了某个数据并且已经提交，事务B才能获取到修改后的数据。

• 可重复读

  这是在一个事务执行过程种，针对同一数据，不管有没有其他事务更改了数据，每次读取到的数据是一致的。

• 串行化

  针对同一行数据记录，“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。

四、隔离等级-可重复读

在四个隔离等级中，“读未提交”不能保证数据准确性，“读已提交”不能保证数据一致性，“串行化”很容易导致阻塞，因此“可重复读”是最理想的隔离等级。

1.MVCC

要想实现“可重复读”，必须引入一个MVCC的概念。MVCC(Multi-Version Concurrency Control)是多版本并发控制的意思。简单来说，就是针对某个数据，在数据库中存在很多个版本。事务A对应A版本，事务B对应B版本，即便事务A和事务B都在运行且数据被更改了，但后续获取数据时只要去找到对应版本的数据，那么前后数据就是一致的。

2.一致性读视图(readview)

MVCC只是一种设计思想，那么是怎么实现的呢？这个时候要引入“一致性读视图”的技术。这个技术用于“读已提交”和“可重复读”隔离等级的实现，它的本质是一个事务数组。其实数据表中的每一行数据都存在不可视的隐藏字段，其中最为关键的2个用于实现readview的如下：

• db_trx_id

  操作这个数据的事务ID，也就是最后一个对该数据进行插入或更新的事务 ID。

• db_roll_ptr

  回滚指针，也就是指向这个记录的Undo Log信息。

Undo Log的原理如下：

3.readview的工作原理

当一个事务创建一个readview时，这个readview就是当前正处于活动状态的所有事务组成的数组。此时这个readview数组内存在一个最大事务ID和最小事务ID。在读取某行数据时，如果行数据的事务ID字段值小于最小事务ID，表明修改数据的那个事务是在当前视图创建前就已经提交，因此数据可见。如果大于最大事务ID，表明事务是在创建视图之后提交的，因此数据不可见，如果大于最小事务ID且小于最大事务ID，则遍历readview数组，如果不在数组内，则表明已经提交，数据可见，反之表明未提交，数据不可见。

当读取到的数据不可见时，此时会根据Undo Log信息，查找上一个修改版本的数据，然后再一次做是否可见判断，通过这种多版本的控制，就能实现针对同一事务，在读数据上保证数据的一致性。

有的资料是说创建一个事务时就会创建一个视图，有的则是第一次读取时创建一个视图。这要分隔离等级：

• 读已提交

  每一次读取数据时都会创建一个视图，因此前后数据可能不一致。

• 可重复读

  可以通过SQL语句实现开启事务时创建一个视图，也可以在第一次读取时创建一个视图。

五、总结

事务隔离最关键的还是要理解MVCC的设计思想。常用的仓库工具git也是这种思想的实现之一。对于一个数据A，保存多个数据版本，每一个事务对这个数据的修改都产生一个全新的数据版本，因此当读取时，只需要去取当前事务使用的版本，这样就能保证同一事务之中数据的一致性。