1.引言
做后端开发的同学，数据库是必备技能之一。我这里想说的必备技能，不单是说日常开发中我们写写CRUD增删改查的sql语句，我们还应该知道一些原理性的东西。比如说基本架构、事务、锁、索引等等。
这一篇我想跟你一起聊一聊事务、事务的基本特性，事务的实现原理，顺便跟你聊一聊回滚段、MVCC
2.案例
2.1.什么是事务
如果非要给事务下一个定义，不是很好描述。但是如果有人问你，用户购买商品下订单的时候，如何保证订单表，与库存表一致，即写入订单，与扣减库存要么都成功，要么都失败？
你一定会说，放到一个事务里执行啊，比如说这样
@Transactional
public void buy(){
// 1.写入订单表
// 2.扣减库存
}
你看，这就是事务，以及事务的作用。另外说到事务，我们必须要知道事务的四个基本特性
- 原子性（Atomicity）：原子性，就是说事务是一个不可分割的基本单元，要么执行都成功，要么执行都失败
- 一致性（Consistent）：一致性，就是说事务前后一致，比如说多个事务读取同一个数据结果一致
- 隔离性（Isolation）：隔离性，就是说多个并发事务之间彼此独立，相互不影响
- 永久性（Durability）：永久性，就是说事务一旦提交，它所做的修改将会持久化
在事务的四个基本特性中，原子性、一致性、永久性都比较好理解，隔离性相对来说理解起来稍微困难一些，毕竟在sql标准中定义了不同的隔离级别。
接下来我们继续看有哪些隔离级别，以及隔离级别的实现原理。
2.2.事务隔离级别
在sql标准中定义了四种隔离级别
- 读未提交（read uncommitted）：一个事务，可以读取到其它事务未提交的数据，需要注意，读未提交会发生脏读
- 读提交（read commited）：一个事务，只能读取到其它事务提交后的数据，需要注意，读提交会发生两次相同的读取，结果可能会不一致
- 可重复读（repeatable read）：在同一个事务中，多次相同的读取，读取结果始终保持一致
- 串行化（serlalizable）：加锁执行，写加写锁，读加读锁
我们知道，隔离级别从读未提交--->读提交--->可重复读--->串行化，隔离级别依次从低到高，隔离级别越高数据越安全，相对应的隔离级别越高并发度性能则越低。
因此，在实际应用中，选择哪一种隔离级别，我们需要结合业务特性来权衡。比如说在oracle数据库中，默认的隔离级别是读提交；在mysql数据库中，默认的隔离级别是可重复读
接下来我通过一个示例，让你可以更好的理解不同的隔离级别
- 假设有一张表t，t表中有一个整型字段c
- c的初始值为0
- 接下来有两个并发事务A、B，操作t表中的c字段，如图
这个时候我们的问题是，在不同的隔离级别下，事务A读取字段c的值V1、V2、V3分别取值是多少？
- 读未提交：读未提交是说，可以读取到其它事务未提交的数据，即最新的数据，那么此时V1的值是1，V2、V3的值都是1
- 读提交：读提交是说，只能读取其它事务提交后的数据，那么此时V1的值是0、V2、V3的值都是1
- 可重复读：可重复读是说，在同一个事务中，多次读取相同的数据，读取结果一致，那么此时V1、V2的值是0，V3的值是1
- 串行化：串行化是说，加锁避免并发，即先执行事务A，再执行事务B，在事务A执行过程中，事务B不能执行，那么此时V1、V2的值是0，V3的值是1
以上即是在不同的隔离级别下，V1、V2、V3读取结果的分析，应该说不难理解，如果你觉得稍微有些困难，请对照图中事务A、事务B的执行顺序多看几遍。
2.3.事务隔离级别实现原理
理解了不同的事务隔离级别，我们应该会有一个疑问，比如说可重复读，在同一个事务中，它是如何实现多次读取，读取结果一致的呢？哪怕数据已经被其它事务修改，并且提交了也不受到影响。
关于这个疑问，就是我们接下来要聊的事务实现原理，我从一个容易理解的角度，带着你一步一步来分析。
首先我们知道一个事实，在项目中应用事务的时候，会有两个终结动作
- 如果执行成功，则提交commit
- 如果执行失败，则回滚rollback
这里回滚是关键，一旦执行失败，事务需要回滚，就意味着需要恢复执行前的状态，同时也就意味着整个事务中执行的改变系统都记录了下来，这就是我们常说的回滚段。
还是上面的表t中的字段c的变化，假设字段c的值，从最初的0变成了1，从1变成了2，再从2变成了3，那么这一系列变化在系统中是什么样的呢？我们还是来看一个图
上面这个图例，即是当有多个事务并发操作字段c的时候，系统中字段c的真实形态。我们看到此时对于t表的字段c，同时存在了多个值，这也就是我们平常说的MVCC（多版本并发控制），即同一行记录，在系统中存在有多个版本。
分析清楚了回滚段、以及MVCC的存在，我们就不难理解事务隔离级别的实现原理了。其实就是借助了回滚段，每一个回滚段我们都称之为视图，一致性读视图。具体可以这么理解
- 读未提交：永远读取最新的数据，不需要，也没有读视图
- 读提交：在每一次执行sql的时候，创建读视图
- 可重复读：在每一次事务开始的时候，创建读视图
- 串行化：加锁互斥，不存在并发，不需要，也没有读视图
最后，关于事务我们就聊到这里了，你需要关心的知识点有事务的基本特性、事务隔离级别、以及隔离级别的实现原理，期望这篇文章能给你带来一些收获。
