提到事務(wù)，你肯定不陌生，簡單來說，事務(wù)就是要保證一組數(shù)據(jù)庫操作，要么全部成功，要么全部失敗。在 MySQL 中，事務(wù)支持是在引擎層實(shí)現(xiàn)的。MySQL 原生的 MyISAM 引擎就不支持事務(wù)，InnoDB引擎則支持事務(wù)，這也是 MyISAM 被 InnoDB 取代的重要原因之一。

隔離性與隔離級別

提到事務(wù)，你肯定會想到 ACID（Atomicity、Consistency、Isolation、Durability，即原子性、一致性、隔離性、持久性），今天我們就來說說其中 I，也就是“隔離性”。

在談隔離級別之前，你首先要知道，你隔離得越嚴(yán)實(shí)，效率就會越低。因此很多時候，我們都要在二者之間尋找一個平衡點(diǎn)。SQL 標(biāo)準(zhǔn)的事務(wù)隔離級別包括：讀未提交（read uncommitted）、讀提交（read committed）、可重復(fù)讀（repeatable read）和串行化（serializable ）。下面我逐一為你解釋：

• 讀未提交是指，一個事務(wù)還沒提交時，它做的變更就能被別的事務(wù)看到。
• 讀提交是指，一個事務(wù)提交之后，它做的變更才會被其他事務(wù)看到。
• 可重復(fù)讀是指，一個事務(wù)執(zhí)行過程中看到的數(shù)據(jù)，總是跟這個事務(wù)在啟動時看到的數(shù)據(jù)是一致的。當(dāng)然在可重復(fù)讀隔離級別下，未提交變更對其他事務(wù)也是不可見的。
• 串行化，顧名思義是對于同一行記錄，“寫”會加“寫鎖”，“讀”會加“讀鎖”。當(dāng)出現(xiàn)讀寫鎖沖突的時候，后訪問的事務(wù)必須等前一個事務(wù)執(zhí)行完成，才能繼續(xù)執(zhí)行。

我用一個例子說明這幾種隔離級別。假設(shè)數(shù)據(jù)表 T 中只有一列，其中一行的值為 1，下面是按照時間順序執(zhí)行兩個事務(wù)的行為。

mysql> create table T(c int) engine=InnoDB;
insert into T(c) values(1);

我們來看看在不同的隔離級別下，事務(wù) A 會有哪些不同的返回結(jié)果，也就是圖里面 V1、V2、V3 的返回值分別是什么。

• 若隔離級別是“讀未提交”， 則 V1 的值就是 2。這時候事務(wù) B 雖然還沒有提交，但是結(jié)果已經(jīng)被 A 看到了。因此，V2、V3 也都是 2。
• 若隔離級別是“讀提交”，則 V1 是 1，V2 的值是 2。事務(wù) B 的更新在提交后才能被 A 看到。所以， V3 的值也是 2。
• 若隔離級別是“可重復(fù)讀”，則 V1、V2 是 1，V3 是 2。之所以 V2 還是 1，遵循的就是這個要求：事務(wù)在執(zhí)行期間看到的數(shù)據(jù)前后必須是一致的。
• 若隔離級別是“串行化”，則在事務(wù) B 執(zhí)行“將 1 改成 2”的時候，會被鎖住。直到事務(wù) A 提交后，事務(wù) B 才可以繼續(xù)執(zhí)行。所以從 A 的角度看， V1、V2 值是 1，V3 的值是 2。

在實(shí)現(xiàn)上，數(shù)據(jù)庫里面會創(chuàng)建一個視圖（不是create view那個視圖），訪問的時候以視圖的邏輯結(jié)果為準(zhǔn)。在“可重復(fù)讀”隔離級別下，這個視圖是在事務(wù)啟動時創(chuàng)建的，整個事務(wù)存在期間都用這個視圖。在“讀提交”隔離級別下，這個視圖是在每個 SQL 語句開始執(zhí)行的時候創(chuàng)建的。這里需要注意的是，“讀未提交”隔離級別下直接返回記錄上的最新值，沒有視圖概念；而“串行化”隔離級別下直接用加鎖的方式來避免并行訪問。

你可以用 show variables 來查看當(dāng)前的事務(wù)隔離級別。

mysql> show variables like 'transaction_isolation';

+-----------------------+----------------+

| Variable_name | Value |

+-----------------------+----------------+

| transaction_isolation | READ-COMMITTED |

+-----------------------+----------------+

事務(wù)隔離的實(shí)現(xiàn)

理解了事務(wù)的隔離級別，我們再來看看事務(wù)隔離具體是怎么實(shí)現(xiàn)的。這里我們展開說明“可重復(fù)讀”。

在 MySQL 中，實(shí)際上每條記錄在更新的時候都會同時記錄一條回滾操作。記錄上的最新值，通過回滾操作，都可以得到前一個狀態(tài)的值。

假設(shè)一個值從 1 被按順序改成了 2、3、4，在回滾日志里面就會有類似下面的記錄。

當(dāng)前值是 4，但是在查詢這條記錄的時候，不同時刻啟動的事務(wù)會有不同的 read-view。如圖中看到的，在視圖 A、B、C 里面，這一個記錄的值分別是 1、2、4，同一條記錄在系統(tǒng)中可以存在多個版本，就是數(shù)據(jù)庫的多版本并發(fā)控制（MVCC）。對于 read-view A，要得到 1，就必須將當(dāng)前值依次執(zhí)行圖中所有的回滾操作得到。

同時你會發(fā)現(xiàn)，即使現(xiàn)在有另外一個事務(wù)正在將 4 改成 5，這個事務(wù)跟 read-view A、B、C 對應(yīng)的事務(wù)是不會沖突的。

你一定會問，回滾日志總不能一直保留吧，什么時候刪除呢？答案是，在不需要的時候才刪除。也就是說，系統(tǒng)會判斷，當(dāng)沒有事務(wù)再需要用到這些回滾日志時，回滾日志會被刪除。

什么時候才不需要了呢？就是當(dāng)系統(tǒng)里沒有比這個回滾日志更早的 read-view 的時候。

基于上面的說明，我們來討論一下為什么建議你盡量不要使用長事務(wù)。

長事務(wù)意味著系統(tǒng)里面會存在很老的事務(wù)視圖。由于這些事務(wù)隨時可能訪問數(shù)據(jù)庫里面的任何數(shù)據(jù)，所以這個事務(wù)提交之前，數(shù)據(jù)庫里面它可能用到的回滾記錄都必須保留，這就會導(dǎo)致大量占用存儲空間。

事務(wù)啟動方式

如前面所述，長事務(wù)有這些潛在風(fēng)險(xiǎn)，我當(dāng)然是建議你盡量避免。其實(shí)很多時候業(yè)務(wù)開發(fā)同學(xué)并不是有意使用長事務(wù)，通常是由于誤用所致。MySQL 的事務(wù)啟動方式有以下幾種：

1. 顯式啟動事務(wù)語句， begin 或 start transaction。配套的提交語句是 commit，回滾語句是 rollback。
2. set autocommit=0，這個命令會將這個線程的自動提交關(guān)掉。意味著如果你只執(zhí)行一個 select 語句，這個事務(wù)就啟動了，而且并不會自動提交。這個事務(wù)持續(xù)存在直到你主動執(zhí)行 commit 或 rollback 語句，或者斷開連接。

有些客戶端連接框架會默認(rèn)連接成功后先執(zhí)行一個 set autocommit=0 的命令。這就導(dǎo)致接下來的查詢都在事務(wù)中，如果是長連接，就導(dǎo)致了意外的長事務(wù)。

因此，我會建議你總是使用 set autocommit=1, 通過顯式語句的方式來啟動事務(wù)。

你可以在 information_schema 庫的 innodb_trx 這個表中查詢長事務(wù)，比如下面這個語句，用于查找持續(xù)時間超過 60s 的事務(wù)。

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

小結(jié)

這篇文章介紹了 MySQL 的事務(wù)隔離級別的現(xiàn)象和實(shí)現(xiàn)，根據(jù)實(shí)現(xiàn)原理分析了長事務(wù)存在的風(fēng)險(xiǎn)，以及如何用正確的方式避免長事務(wù)。希望本文能夠幫助你理解事務(wù)，并更好地使用 MySQL 的事務(wù)特性。