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在 MySQL 数据库中，事务是确保数据一致性和完整性的重要机制。它允许将一系列数据库操作作为一个不可分割的整体进行处理，要么全部成功执行，要么全部回滚。
特性 (ACID)
原子性（Atomicity）
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概念：原子性确保事务是一个不可分割的工作单元。事务中的所有操作要么全部成功执行，要么全部回滚。
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实现：MySQL 通过
undo log回滚日志来实现原子性。当事务执行过程中出现错误或被回滚时，undo log记录的信息可用于撤销已经执行的操作，将数据库恢复到事务开始前的状态。
一致性（Consistency）
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概念：一致性要求事务执行前后，数据库的完整性约束没有被破坏，数据从一个一致状态转换到另一个一致状态。
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实现：一致性的实现依赖于原子性、隔离性和持久性的共同作用。原子性保证操作的完整性，隔离性防止并发干扰，持久性确保提交后的结果稳定，从而共同保障数据的一致性。
隔离性（Isolation）
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概念：隔离性指多个事务并发执行时，一个事务的执行不能被其他事务干扰。
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实现：MySQL 通过多版本并发控制（MVCC）和锁机制来实现隔离性。MVCC 为每个事务构建数据快照，使其在执行期间看到的数据一致；锁机制则通过对数据加锁，限制其他事务的访问。不同的隔离级别对并发事务的隔离程度不同，从而影响数据的一致性和系统的并发性能。
持久性（Durability）
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概念：持久性表示事务一旦提交，它对数据库所做的修改就会永久保存到数据库中，即使数据库发生故障也不会丢失。
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实现：MySQL 利用
redo log重做日志来实现持久性。当事务提交时，相关修改先记录到redo log中，后续再将数据持久化到磁盘。在数据库重启或发生故障时，可依据redo log中的记录恢复数据，确保事务的持久性。
并发问题
脏读：脏读是指一个事务读取到了其他事务未提交的数据。
例如，事务 A 对某条数据进行修改但未提交，此时事务 B 读取了这条被修改但未提交的数据，若事务 A 最终回滚，事务 B 读取的数据就是无效的，这就产生了脏读问题。脏读会导致数据的不一致和不可靠。
不可重复读：不可重复读是指在同一个事务中，相同的查询操作在不同时间返回不同的结果。
例如，事务 A 在查询某条数据后，事务 B 对该数据进行修改并提交，当事务 A 再次执行相同查询时，得到的结果与第一次不同。不可重复读主要是由于其他事务对数据的修改导致的。
幻读：幻读是指在一个事务中，两次相同的查询条件下，查询到的结果集数量不一致，仿佛出现了 “幻影” 行。
例如，事务 A 查询满足某条件的记录数量，事务 B 在事务 A 两次查询之间插入了满足该条件的新记录并提交，事务 A 再次查询时记录数量增加，就产生了幻读现象。
隔离级别
| 隔离级别 | 特点 | 能否解决脏读 | 不可重复读 | 幻读 |
|---|---|---|---|---|
| 读未提交（Read Uncommitted） | 可读取其他事务未提交的数据 | ❌ | ❌ | ❌ |
| 读已提交（Read Committed） | 只读取已提交事务的数据 | ✅ | ❌ | ❌ |
| 可重复读（Repeatable Read）（InnoDB默认） | 同一事务多次读取一致 | ✅ | ✅ | ⚠️（使用MVCC避免） |
| 串行化（Serializable） | 强制串行执行事务 | ✅ | ✅ | ✅ |
InnoDB在"可重复读"级别通过Next-Key Lock解决了幻读问题
MVCC机制解析
Read View： MVCC 的核心概念，用于判断一个事务对数据的可见。
在不同隔离级别下，Read View 的生成时机不同。读提交隔离级别每次查询时生成 Read View，可重复读隔离级别在启动事务时生成 Read View。
什么是 Read View？
- Read View 是事务读取数据时创建的“视图”；
- 用于生成数据的“快照”，实现一致性读取；
- 不同事务生成的 Read View 不同。
struct read_view_t {trx_id_t creator_trx_id; // 创建该视图的事务IDids_t m_ids; // 活跃事务ID列表trx_id_t min_trx_id; // 最小活跃事务IDtrx_id_t max_trx_id; // 预分配的下个事务ID
};
隐藏列
InnoDB 存储引擎中的每个数据行都包含一些隐藏列，其中
-
trx_id记录了该数据发生改变时事务的id值。 -
roll_pointer是指向旧版本数据的指针，用于undo log回溯。
工作原理：当事务查询数据时，依据 Read View 和隐藏列中的trx_id判断数据的可见性。
- 若
trx_id < min_trx_id，说明事务已提交，当前事务该数据可见。 - 若
trx_id >= min_trx_id，表示事务未提交，当前事务该数据不可见。 - 当
min_trx_id < trx_id < max_trx_id时，若trx_id在m_ids中，说明事务未提交，该数据不可见；若trx_id不在m_ids中，表明事务已提交，该数据可见。 - 在不同隔离级别下，Read View 的生成时机不同。读提交隔离级别每次查询时生成 Read View，可重复读隔离级别在启动事务时生成 Read View。
快照读 vs 当前读
| 类型 | 描述 | 使用场景 |
|---|---|---|
| 快照读 | 使用 Read View 查看历史版本数据，不加锁 | SELECT 查询 |
| 当前读 | 直接读取最新记录，使用加锁机制 | SELECT ... FOR UPDATE、UPDATE、DELETE 等 |
长事务问题
问题：
- 锁竞争阻塞资源：长事务长时间持有锁，会阻塞其他事务对相关资源的访问，降低系统的并发性能。
- 死锁风险：多个长事务可能相互等待对方释放锁，从而导致死锁。
- 主从延迟：在主从复制架构中，长事务执行时间长，从库需要花费更多时间重放主库的事务操作，导致主从之间长时间数据不同步，影响数据的实时性。
- 回滚导致时间浪费：长事务执行时间长，若因某些原因需要回滚，回滚操作也会耗费大量时间，造成资源浪费。
解决：
- 拆分事务：尽量将 SQL 拆分为多个短事务。
- 控制事务粒度：减少单个事务处理的数据量。
- 及时提交事务：防止持有太久的 undo log。
- 使用合适的隔离级别：避免不必要的加锁操作。