MySQL中隔离级别那点事

引言

在MySQL中，事务隔离级别和二进制日志（binlog）的格式密切相关，直接影响数据的一致性和复制的正确性。尤其是在“已提交读”（Read Committed）隔离级别下，由于没有使用间隙锁，某些并发操作在执行过程中不会产生阻塞，但在采用基于语句（statement-based）的binlog格式时，可能导致主从复制中数据顺序和一致性的问题。例如，某些事务虽然在执行顺序上先后提交，但在binlog中记录的顺序未必反映真实执行顺序，进而引发数据异常删除等情况。本文将围绕已提交读隔离级别与statement格式binlog的兼容性问题展开探讨，揭示其潜在风险及影响，帮助读者更好地理解MySQL事务隔离与复制机制的细节。

undo log的作用

事务发生错误时回滚rollback，数据更新之前，会把原始数据保存在undo log中，保证事务出错回滚或者我们手动回滚的时候，能够在undo log中找到最初的数据。
提供了MVCC的非锁定读（快照读），依赖undo log实现。

MVCC的实现有以下几个重要因素

数据行的两个隐藏字段，db_trx_id（事务id）、db_roll_ptr（回滚指针），回滚指针指向拷贝的undo log副本记录。

活跃事务数组，针对可重复读隔离级别，活跃事务列表是在事务启动瞬间，当前正在“活跃”的所有事务 ID，也即事务启动瞬间未提交的事务。
活跃事务数组最小值为低水位，活跃事务数组最大值加1为高水位。

例如：活跃事务数组：【20，23，31】，低水位：20，高水位：32。

如何根据这些因素判断数据值？

已数据行的db_trx_id为起始点，延着回滚链取出db_trx_id按照下面规则判断是否可见，直到找到可见的数据才停止查找：

db_trx_id <= 低水位，表示当前事务早已经提交，可见。
db_trx_id >= 高水位，表示当前事务还未提交，不可见。
db_trx_id能在活跃事务列表找到，表示当前事务还未提交，不可见。
db_trx_id不能在活跃事务列表找到，表示当前事务已提交，可见。

可重复读和已提交读区别？

可重复读是在事务启动时创建视图，已提交读是在每条查询SQL执行时创建视图。视图主要是用于记录活跃（未提交）的事务ID列表。

串行化隔离级别的实现

读的时候加共享锁，也就是其他事务可以并发读，写的时候加排它锁，其他事务不能并发写也不能并发读。

幻读和可重复读的区别？

都是在一个事务内用相同的条件查询两次，但两次的结果不一样。差异在于，对不可重复读来说，第二次的结果集相对第一次，有些记录被修改（Update）或删除（Delete）了。而幻读是第二次结果集里出现了第一次结果集没有的记录（Insert）。一个更加形象的说法，幻读是在第一次结果集的记录“间隙”中增加了新的记录。所以，MySQL将防止出现幻读在可重复读隔离级别下新增了间隙锁（GapLock）。