事务特性
ACID：原子性、一致性、隔离性、持久性
- 原子性：一个事务要么全部成功，要么全部失败
- 一致性：事务提交前后，数据库保持一致性状态
- 隔离性：一个事务所做的修改，其他事务不可见
- 持久性：事务一旦提交，所做修改永久保存到数据库中
关系：
原子性 + 隔离性 ---> 一致性 ---> 结果正确
持久性 ----> 应对数据库崩溃
并发一致性
当多个事务并发执行时会导致事务不能保证一致性，导致结果出错。
丢失修改、读脏数据、不可重复读、幻读
- 丢失修改：对于同一数据，T1 修改数据后，T2 又修改数据，T1修改读数据被覆盖
- 读脏数据：T1修改数据后，T2读该数据，T1又回滚数据，T2读脏数据
- 不可重复读：T1读数据后，T2对该数据进行修改，T1再读该数据，读得的数据值不一致
- 幻读：T1读数据（例如count统计表中行数），T2插入一行数据，导致数据不一致
三级封锁协议
- 一级封锁：当更新数据时，立即加X锁，直到事务结束。 ==> 解决了丢失修改
- 二级封锁：在1上，当读数据时，立即加S锁，读完立即释放锁。 ==> 解决了读脏数据
- 三级封锁：在2上，当读数据时，立即加S锁，直到事务结束。 ==> 解决了不可重复读
两段锁协议
加锁和解锁分成两个阶段。一个阶段加锁，一个阶段解锁。保证可串行性化调度。
隔离级别
- 未提交读：事务的修改未提交前，其他事务可见 读：不加锁； 更新 ： 行级共享锁
- 提交读： 事务的修改在未提交前，其他事务不可见 读：行级共享锁； 更新： 行级排他锁
- 可重复读： 一个事务中的多次读结果一致 读：行级共享锁； 更新：行级排他锁
- 可串行化：事务串行执行 读：表级共享锁； 更新：表级排他锁
解决的问题
| 隔离级别 | 脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
|---|---|---|---|
| 未提交读 | - | - | - |
| 提交读 | - | - | |
| 可重复读 | - | ||
| 可串行化 |
mysql事务隔离级别的实现
MVCC（多版本并发控制）
- 版本号
1.系统版本号
一个递增的数字，每开始一个新事务，系统版本号自动递增
2.事务版本号
事务开始的系统版本号
- 隐藏列
MVCC的每行记录后面都保存着两个隐藏的列
- 创建版本号，创建一个数据行的快照时的版本号
- 删除版本号，
MVCC具体实现
1.select：满足以下两个条件innodb会返回该行数据：
（1）该行的创建版本号小于等于当前版本号，用于保证在select操作之前所有的操作已经执行落地。
（2）该行的删除版本号大于当前版本或者为空。删除版本号大于当前版本意味着有一个并发事务将该行删除了。
2.insert：将新插入的行的创建版本号设置为当前系统的版本号。
3.delete：将要删除的行的删除版本号设置为当前系统的版本号。
4.update：不执行原地update，而是转换成insert + delete。将旧行的删除版本号设置为当前版本号，并将新行insert同时设置创建版本号为当前版本号。
例子
以下表格仅为示意图，方便理解
1). insert操作（事务版本为1）：事务1，插入两行数据
| id | data | 创建版本号 | 删除版本号 |
|---|---|---|---|
| 1 | 事务1.1 | 1 | - |
| 2 | 事务1.2 | 1 | - |
2). delete操作（事务版本为2）：事务2，删除id为1数据
| id | data | 创建版本号 | 删除版本号 |
|---|---|---|---|
| 1 | 事务1.1 | 1 | 2 |
| 2 | 事务1.2 | 1 | - |
3). update操作（事务版本为3）：事务3，更新id为2数据，=>(delete+insert)
| id | data | 创建版本号 | 删除版本号 |
|---|---|---|---|
| 1 | 事务1.1 | 1 | 2 |
| 2 | 事务1.2 | 1 | 3 |
| 2 | 事务3 | 3 | - |
4). select操作（事务版本为4）：事务4，查询所有行，返回结果如下，
| id | data | 创建版本号 | 删除版本号 |
|---|---|---|---|
| 2 | 事务3 | 3 | - |
5). 两个事务：事务5（查询id=2），事务6（更新id=2）
事务5未执行，事务6执行完
| id | data | 创建版本号 | 删除版本号 |
|---|---|---|---|
| 1 | 事务1.1 | 1 | 2 |
| 2 | 事务1.2 | 1 | 3 |
| 2 | 事务3 | 3 | 6 |
| 2 | 事务6 | 6 | - |
事务5执行完，第4行创建版本号6>事务版本号5，第3行创建版本号3<=事务版本号5<=删除版本号,故返回为
| id | data | 创建版本号 | 删除版本号 |
|---|---|---|---|
| 2 | 事务3 | 3 | 6 |
快照读与当前读
通过MVCC机制，虽然让数据变得可重复读，但我们读到的数据可能是历史数据，不是数据库最新的数据。这种读取历史数据的方式，我们叫它快照读 (snapshot read)，而读取数据库最新版本数据的方式，叫当前读 (current read)。
- 快照读
当执行select操作是innodb默认会执行快照读，会记录下这次select后的结果，之后select 的时候就会返回这次快照的数据，即使其他事务提交了不会影响当前select的数据，这就实现了可重复读了。
- 当前读
对于会对数据修改的操作(update、insert、delete)都是采用当前读的模式。在执行这几个操作时会读取最新的记录，即使是别的事务提交的数据也可以查询到。 读取的是最新的数据，需要加锁。以下第一个语句需要加 S 锁，其它都需要加 X 锁。
select * from table where ? lock in share mode;
select * from table where ? for update;
insert;
update;
delete;
Next-Key Lock
InnoDB有三种行锁的算法：
Record Lock：单个行记录上的锁，锁定记录上的索引。
Gap Lock：间隙锁，锁定索引之间的间隙，但是不包含索引本身。GAP锁的目的，是为了防止同一事务的两次当前读，出现幻读的情况。
Next-Key Lock：1+2，锁定一个范围，并且锁定记录本身。对于行的查询，都是采用该方法，主要目的是解决幻读的问题。