1. 隔离级别

1.1 未提交读（READ UNCOMMITTED）

事务中的修改，即使没有提交，对其它事务也是可见的。

1.2 提交读（READ COMMITTED）

一个事务只能读取已经提交的事务所做的修改。换句话说，一个事务所做的修改在提交之前对其它事务是不可见的。

1.3 可重复读（REPEATABLE READ）

保证在同一个事务中多次读取同样数据的结果是一样的。

1.4 可串行化（SERIALIZABLE）

强制事务串行执行。

隔离级别	脏读	不可重复读	幻影读
未提交读	√	√	√
提交读	×	√	√
可重复读	×	×	√
可串行化	×	×	×

2. 多版本并发控制

多版本并发控制（Multi-Version Concurrency Control, MVCC）是 MySQL 的InnoDB 存储引擎实现隔离级别的一种具体方式，用于实现提交读和可重复读这两种隔离级别。

而未提交读隔离级别总是读取最新的数据行，无需使用 MVCC。

可串行化隔离级别需要对所有读取的行都加锁，单纯使用 MVCC 无法实现。

2.1 版本号

系统版本号：是一个递增的数字，每开始一个新的事务，系统版本号就会自动递增。

事务版本号：事务开始时的系统版本号。

2.2 隐藏的列

MVCC 在每行记录后面都保存着两个隐藏的列，用来存储两个版本号：

创建版本号：指示创建一个数据行的快照时的系统版本号；
删除版本号：如果该快照的删除版本号大于当前事务版本号表示该快照有效，否则表示该快照已经被删除了。

2.3 Undo 日志

MVCC 使用到的快照存储在 Undo 日志中，该日志通过回滚指针把一个数据行（Record）的所有快照连接起来。

2.4 实现过程

以下实现过程针对可重复读隔离级别。

当开始新一个事务时，该事务的版本号肯定会大于当前所有数据行快照的创建版本号，理解这一点很关键。

2.4.1 SELECT

多个事务必须读取到同一个数据行的快照，并且这个快照是距离现在最近的一个有效快照。

但是也有例外，如果有一个事务正在修改该数据行，那么它可以读取事务本身所做的修改，而不用和其它事务的读取结果一致。

把没有对一个数据行做修改的事务称为 T，T 所要读取的数据行快照的创建版本号必须小于 T 的版本号，因为如果大于或者等于 T 的版本号，那么表示该数据行快照是其它事务的最新修改，因此不能去读取它。

除此之外，T 所要读取的数据行快照的删除版本号必须大于 T 的版本号，因为如果小于等于 T 的版本号，那么表示该数据行快照是已经被删除的，不应该去读取它。

2.4.2 INSERT

将当前系统版本号作为数据行快照的创建版本号。

2.4.3 DELETE

将当前系统版本号作为数据行快照的删除版本号。

2.4.4 UPDATE

将当前系统版本号作为更新前的数据行快照的删除版本号，并将当前系统版本号作为更新后的数据行快照的创建版本号。可以理解为先执行 DELETE 后执行INSERT。

2.5 快照读与当前读

2.5.1 快照读

使用 MVCC 读取的是快照中的数据，这样可以减少加锁所带来的开销。

select * from table ...;

2.5.2 当前读

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;

3. Next-Key Locks

Next-Key Locks 是 MySQL 的 InnoDB 存储引擎的一种锁实现。

MVCC 不能解决幻读的问题，Next-Key Locks 就是为了解决这个问题而存在的。

在可重复读（REPEATABLE READ）隔离级别下，使用 MVCC + Next-Key Locks可以解决幻读问题。

3.1 Record Locks

锁定一个记录上的索引，而不是记录本身。

如果表没有设置索引，InnoDB 会自动在主键上创建隐藏的聚簇索引，因此 Record Locks 依然可以使用。

3.2 Gap Locks

锁定索引之间的间隙，但是不包含索引本身。

例如当一个事务执行以下语句，其它事务就不能在 t.c 中插入 15。

SELECT c FROM t WHERE c BETWEEN 10 and 20 FOR UPDATE;

3.3 Next-Key Locks

它是 Record Locks 和 Gap Locks 的结合，不仅锁定一个记录上的索引，也锁定索引之间的间隙。

例如一个索引包含以下值：10, 11, 13, and 20，那么就需要锁定以下区间：

(negative infinity, 10]
(10, 11]
(11, 13]
(13, 20]
(20, positive infinity)

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