step5 transaction

mysql 接受来自多个客户端的请求，多个线程可能同时访问同一行数据。
可分为读读并发、读写并发、写读并发、写写并发等。

并发事务存在的异常现象，需要结合 buffer pool 缓存页来看。

异常现象

脏写：一个事务更新了另一个事务未提交的数据。
事务A和事务B同时更新一条数据x0，事务A先将值更新为x1，事务B将其更新为x2，然后事务A回滚，导致x2丢失。

脏读：一个事务读取了另一个事务未提交的数据。

不可重复读：虽然一个事务无法读到别的事务未提交的值，但是可能存在事务前后读到的值不一致，因为中间一个事务修改了数据并提交。

幻读：就是一个事务查询的多行记录，然后查询的结果前后不一样。
比如一个事务先后两次查询了 id > 10 的记录，然后另一个事务在中间删除/插入了记录，并且提交，导致两次查询的结果不一致。

ANSI SQL标准的隔离级别

read uncommitted
read committed
repeatable read
serializable

读未提交：允许脏读，不允许脏写。不能修改别的事务未提交的更改，但是可以读到更改的数据。
读已提交：不允许脏读。不允许读取/修改别的事务未提交的更改。
可重复读：事务开始后，多次查询多行记录的结果是一样的。但是可能存在幻读（查询多行数据）
可串行化：！！！！！！！！！！！！！不是

MySQL 的 RR 级别

mysql 的 rr 级别 和 SQL 标准的隔离级别并不同！
spring配置事务时，可以设置isolation=Isolation.Default。

undo log 版本链

多个事务串行执行，会形成 undo log 版本链。roll_pointer 和 trx_id。
tx A插入一条记录：

tx B修改了记录：

tx C修改了记录：（隐藏的字段 trx_id 一直在变化）

基于 ReadView 实现 RC

在RC隔离级别，可以读到别的事务提交的修改。
此隔离级别存在不可重复读、幻读的问题。

生成ReadView以后开启的事务，修改了数据并提交。这部分是读取不到的。
在 RC 隔离级别下，每次查询都会生成一个 ReadView！
前后查询时，生成的 ReadView的活跃列表发生了变化。

ReadView 的格式

• m_ids，此时有哪些事务在MySQL里执行还没提交的事务；
• min_trx_id，就是m_ids里最小的值；
• max_trx_id，这是说MySQL下一个要生成的事务id，就是最大事务id；
• creator_trx_id，就是当前事务的id

第一次查询时，可能事务B的修改还未提交，此时生成的 ReadView 活跃列表包含事务B，因此读不到修改的值。会沿着版本链，找到<= min trx id 的trx_id，读取记录。

第二次查询时，事务B提交，此时生成的 ReadView 活跃列表包含不事务B，因此可以读到修改的值。

如何实现 RR

MySQL 的 RR 隔离级别可以避免不可重复读和幻读。
如何避免不可重复读？
还是依赖 ReadView 和 undo 版本链。
通过比较活跃事务 id 和 undo 版本的trx_id，来判断是否能读取该条记录。

因为一旦有事务修改数据并提交，必然会在 undo 版本链中加一条记录。
虽然 ReadView 不会发生变化，但是 undo 的 trx_id 是活跃事务，记录不会被读取。

RR 隔离级别不能完全解决幻读

注意！这里每次查询并没有重新生成 ReadView（和 RC隔离级别有所不同的一点！）
事务 A 查询两次，可能事务B处于ReadView的活跃列表，因此不会被读取。
事务C提交记录的 trx_id大于max_trx_id，因此也不会被读取。

总结

脏写：两个事务更新同一行数据，结果一个事务回滚，覆盖另一个事务的修改。
脏读，事务A读到了事务B未提交的修改的数据。
不可重复读：多次读同一条记录，读到的值不同。
幻读：多次范围查询时，别的事务插入了新的值，就会读到更多的数据。

针对这些问题，所以才有RU、RC、RR和串行四个隔离级别
RU隔离级别，可以读到没提交的事务修改的数据，只能避免脏写；
RC隔离级别，可以读到提交的事务修改过的数据，可以避免脏写和脏读。
RR隔离级别，不会读到别的已经提交事务修改的数据，可避免脏读、脏写和不可重复读

串行是让事务都串行执行，可以避免所有问题

MySQL实现MVCC机制的时候，是基于undo log多版本链条+ReadView机制来做的，默认的RR隔离级别，就是基于这套机制来实现的，依托这套机制实现了RR级别。

ref：
1 阿里数据库内核月报 http://mysql.taobao.org/monthly/2017/12/01/
2 mysql rr隔离级别能否避免幻读 https://www.cnblogs.com/GotoJava/p/13739511.html
3 gap锁 https://www.pianshen.com/article/4607725607/