MySQL 是如何實現(xiàn)四大隔離級別的?

一、MySQL 是如何實現(xiàn)四大隔離級別的

首先說讀未提交，它是性能較好，也可以說它是最野蠻的方式，因為它壓根兒就不加鎖，所以根本談不上什么隔離效果，可以理解為沒有隔離。

再來說串行化。讀的時候加共享鎖，也就是其他事務(wù)可以并發(fā)讀，但是不能寫。寫的時候加排它鎖，其他事務(wù)不能并發(fā)寫也不能并發(fā)讀。

最后說讀提交和可重復(fù)讀。這兩種隔離級別是比較復(fù)雜的，既要允許一定的并發(fā)，又想要兼顧的解決問題。

為了解決不可重復(fù)讀，或者為了實現(xiàn)可重復(fù)讀，MySQL 采用了 MVVC (多版本并發(fā)控制) 的方式。

我們在數(shù)據(jù)庫表中看到的一行記錄可能實際上有多個版本，每個版本的記錄除了有數(shù)據(jù)本身外，還要有一個表示版本的字段，記為 row trx_id，而這個字段就是使其產(chǎn)生的事務(wù)的 id，事務(wù) ID 記為 transaction id，它在事務(wù)開始的時候向事務(wù)系統(tǒng)申請，按時間先后順序遞增。

一行記錄現(xiàn)在有 3 個版本，每一個版本都記錄這使其產(chǎn)生的事務(wù) ID，比如事務(wù)A的transaction id 是100，那么版本1的row trx_id 就是 100，同理版本2和版本3。

在上面介紹讀提交和可重復(fù)讀的時候都提到了一個詞，叫做快照，學(xué)名叫做一致性視圖，這也是可重復(fù)讀和不可重復(fù)讀的關(guān)鍵，可重復(fù)讀是在事務(wù)開始的時候生成一個當(dāng)前事務(wù)全局性的快照，而讀提交則是每次執(zhí)行語句的時候都重新生成一次快照。

對于一個快照來說，它能夠讀到那些版本數(shù)據(jù)，要遵循以下規(guī)則：

當(dāng)前事務(wù)內(nèi)的更新，可以讀到；

版本未提交，不能讀到；

版本已提交，但是卻在快照創(chuàng)建后提交的，不能讀到；

版本已提交，且是在快照創(chuàng)建前提交的，可以讀到；

利用上面的規(guī)則，再返回去套用到讀提交和可重復(fù)讀的那兩張圖上就很清晰了。還是要強(qiáng)調(diào)，兩者主要的區(qū)別就是在快照的創(chuàng)建上，可重復(fù)讀僅在事務(wù)開始是創(chuàng)建一次，而讀提交每次執(zhí)行語句的時候都要重新創(chuàng)建一次。

存在這的情況，兩個事務(wù)，對同一條數(shù)據(jù)做修改。最后結(jié)果應(yīng)該是哪個事務(wù)的結(jié)果呢，肯定要是時間靠后的那個對不對。并且更新之前要先讀數(shù)據(jù)，這里所說的讀和上面說到的讀不一樣，更新之前的讀叫做“當(dāng)前讀”，總是當(dāng)前版本的數(shù)據(jù)，也就是多版本中最新一次提交的那版。

假設(shè)事務(wù)A執(zhí)行 update 操作， update 的時候要對所修改的行加行鎖，這個行鎖會在提交之后才釋放。而在事務(wù)A提交之前，事務(wù)B也想 update 這行數(shù)據(jù)，于是申請行鎖，但是由于已經(jīng)被事務(wù)A占有，事務(wù)B是申請不到的，此時，事務(wù)B就會一直處于等待狀態(tài)，直到事務(wù)A提交，事務(wù)B才能繼續(xù)執(zhí)行，如果事務(wù)A的時間太長，那么事務(wù)B很有可能出現(xiàn)超時異常。加鎖的過程要分有索引和無索引兩種情況，比如下面這條語句

update user set age=11 where id = 1

id 是這張表的主鍵，是有索引的情況，那么 MySQL 直接就在索引數(shù)中找到了這行數(shù)據(jù)，然后干凈利落的加上行鎖就可以了。

而下面這條語句

update user set age=11 where age=10

表中并沒有為 age 字段設(shè)置索引，所以， MySQL 無法直接定位到這行數(shù)據(jù)。那怎么辦呢，當(dāng)然也不是加表鎖了。MySQL 會為這張表中所有行加行鎖，沒錯，是所有行。但是呢，在加上行鎖后，MySQL 會進(jìn)行一遍過濾，發(fā)現(xiàn)不滿足的行就釋放鎖，最終只留下符合條件的行。雖然最終只為符合條件的行加了鎖，但是這一鎖一釋放的過程對性能也是影響極大的。所以，如果是大表的話，建議合理設(shè)計索引，如果真的出現(xiàn)這種情況，那很難保證并發(fā)度。

延伸閱讀：

二、什么是數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用非常廣泛，舉個例子，我們平時在瀏覽器上搜索內(nèi)容，就要用到數(shù)據(jù)庫去檢索我們的關(guān)鍵字。以前我們可能會用數(shù)組、集合、文件等來存儲數(shù)據(jù)，但是接下來我們就會面臨一個問題，當(dāng)存儲的數(shù)據(jù)或內(nèi)容過多的時候，我們?nèi)绾稳ゾ珳?zhǔn)的找到我們需要的東西，這時候數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就派上了用場。除此之外，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)還能永久的儲存我們的數(shù)據(jù)。

為了便于大家理解，這里先給大家講解幾個概念

DB數(shù)據(jù)庫（database)：存儲數(shù)據(jù)的“倉庫”。它保存了一系列有組織的數(shù)據(jù)。

DBMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Database Management System)：數(shù)據(jù)庫是通過DBMS創(chuàng)建和操作的容器。

SQL，結(jié)構(gòu)化查詢語言（Structured Query Language）用一句話概括，SQL是一種特殊目的的編程語言，一種專門用來與數(shù)據(jù)庫通信的語言。在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)被結(jié)構(gòu)化并存儲在不同的表中，從而簡化了訪問，更新和操作數(shù)據(jù)的過程。該表由列和行組成。數(shù)據(jù)庫中的表可以在關(guān)系的幫助下進(jìn)行連接。要在數(shù)據(jù)庫中執(zhí)行與數(shù)據(jù)相關(guān)的任務(wù)，可以使用SQL。SQL代表結(jié)構(gòu)化查詢語言，旨在在特定RDBMS內(nèi)創(chuàng)建，修改和管理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

SQL優(yōu)點：

1、不是某個特定數(shù)據(jù)庫供應(yīng)商專有的語言，幾乎所有DBMS（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）都支持SQL

2、簡單易學(xué)

3、雖然簡單，但實際上是一種強(qiáng)有力的語言，靈活使用其語言元素，可以進(jìn)行非常復(fù)雜和高級的數(shù)據(jù)庫操作。