事务并发可能引发的问题

MySQL 是一个客户端/服务器架构的软件，对于同一个服务器来说，可以有多个客户端与之连接，每个客户端与服务器连接后，可以称为一个会话（Session）。每个客户端都可以在自己的会话中向服务器发出请求语句，一个请求语句可能是某个事务的一部分，也就是说，服务器可能同时处理多个事务。

1. 脏读 (Dirty Read)

脏读是指一个事务读取到了另一个事务修改但未提交的数据。

1. 在事务 A 执行过程中，事务 A 对数据资源进行了修改，事务 B 读取了事务 A 修改后的数据。
2. 如果事务 A 没有提交，而是回滚了（Rollback），则事务 B 读取的数据就是脏数据。

这种读取到另一个事务未提交的数据的现象就是脏读。

2. 不可重复读 (Non-repeatable Read)

不可重复读指的是在同一个事务中，两次读取同一记录时，结果不一致。

事务 B 读取了两次数据资源，在这两次读取的过程中，事务 A 修改了数据，导致事务 B 在这两次读取出来的数据不一致。

3. 幻读 (Phantom Read)

幻读是在事务执行过程中，另一个事务向事务正在读取的记录集中插入了新记录，导致前后读取结果不一致。

事务 B 前后两次读取同一个范围的数据，在两次读取的过程中，事务 A 新增了数据，导致事务 B 后一次读取到前一次查询没有看到的行。幻读强调读取到了之前未存在的记录。

什么是 MVCC？

MVCC (Multi-Version Concurrency Control)，基于多版本的并发控制协议，是乐观锁的一种实现方式。它避免了许多加锁操作，降低了开销。MVCC 通过创建快照，允许多个事务并发读取不同版本的数据，从而实现读不加锁，读写不冲突，极大地提升了系统的并发性能。

InnoDB 支持的四种事务隔离级别及其区别

事务并发执行过程中可能遇到的一些问题按照严重性排序为：脏读 > 不可重复读 > 幻读。SQL 标准设立了四个隔离级别：

READ UNCOMMITTED：未提交读，可能发生脏读、不可重复读和幻读问题。
READ COMMITTED：已提交读，可能发生不可重复读和幻读问题，不会发生脏读问题。
REPEATABLE READ：可重复读，可能发生幻读问题，不会发生脏读和不可重复读问题。
SERIALIZABLE：可串行化，各种问题都不会发生。

MySQL 默认隔离级别为 REPEATABLE READ，可手动修改。查看当前会话默认的隔离级别：

SHOW VARIABLES LIKE 'transaction_isolation';

或

SELECT @@transaction_isolation;

MVCC 的底层实现原理

MVCC 依赖于记录中的隐式字段、undo 日志和 Read View 来实现。每行记录中除了自定义字段外，还有隐式定义的 DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR 和 DB_ROW_ID 等字段。

DB_TRX_ID 是最近修改该记录的事务 ID。
DB_ROLL_PTR 是回滚指针，指向该记录的上一个版本。

不同事务对同一记录的修改会形成版本链。事务进行快照读时会生成一个 Read View，记录并维护系统当前活跃事务的 ID。RC 和 RR 级别下 Read View 生成时机不同，导致两者快照读结果不同。

版本链示例：

创建演示表并插入数据：

CREATE TABLE teacher (
  number INT,
  name VARCHAR(100),
  domain VARCHAR(100),
  PRIMARY KEY (number)
) Engine=InnoDB CHARSET=utf8;

INSERT INTO teacher