mysql的隔离级别是如何实现的

mysql的隔离级别的实现方法：当隔离级别为未提交读时，所有的读不加锁，读到的数据都是最新的数据，性能最好，所有的写加行级锁，写完释放。当隔离级别为串行化时，读写都会加锁。

隔离级别

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数据库事务的隔离级别有4个，由低到高依次为Read uncommitted(读未提交)、Read committed（读提交）、Repeatable read（可重复读取）、Serializable（可串行化），这四个级别可以逐个解决脏读、不可重复读、幻象读这几类问题。

隔离级别的实现：

未提交读（RU：read-uncommitted）：

在RU级别中，事务读到的所有数据都是最新的数据，可能是事务提交后的数据，也可能是事务执行中的数据（可能会被回滚）。

当隔离级别为RU时：

• 所有的读不加锁，读到的数据都是最新的数据，性能最好。

• 所有的写加行级锁，写完释放。

提交读（RC：read-committed）：

使用MVCC技术，在每一行加入隐藏的字段（DB_TRX_ID：修改该行的最后一个事务的id，DB_ROLL_PTR：指向当前行的undo log日志，DB_ROW_ID：行标识，DELETE_BIT：删除标志），它实现了不加锁的读操作。

当隔离级别为RC时：

• 写操作：加行级锁。事务开始后，会在UNDO日志中写入修改记录，数据行中的隐藏列DATA_POLL_PTR存储指向该行的UNDO记录的指针。

• 读操作：不加锁。在读取时，如果该行被其它事务锁定，则顺着隐藏列DATA_POLL_PTR指针，找到上一个有效的历史记录（有效的记录：该记录对当前事务可见，且DELETE_BIT=0）。

可重复读（RR：repeatable-read）：

使用MVCC技术来实现不加锁的读操作。

当隔离级别为RR时：

• 写操作：加行级锁。事务开始后，会在UNDO日志中写入修改记录，数据行中的隐藏列DATA_POLL_PTR存储指向该行的UNDO记录的指针。

• 读操作：不加锁。在读取时，如果该行被其它事务锁定，则顺着隐藏列DATA_POLL_PTR指针，找到上一个有效的历史记录（有效的记录：该记录对当前事务可见，且DELETE_BIT=0）。

从上面可以知道：实际上RC和RR级别的操作基本相同，而不同之处在于：行记录对于当前事务的可见性（可见性：即哪个版本的行记录对这个事务是可见的）。RC级别对数据的可见性是该数据的最新记录，RR基本对数据的可见性是事务开始时，该数据的记录。

（1）行记录的可见性（read_view）的实现

在innodb中，创建一个事务的时候，会将当前系统中的活跃事务列表创建一个副本（read_view），里面存储着的都是在当前事务开始时，还没commit的事务，这些事务里的值对当前事务不可见。

read_view中有两个关键值 up_limit_id（当前未提交事务的最小版本号-1，在up_limit_id之前的事务都已经提交，在up_limit_id之后的事务可能提交，可能还没提交） 和 low_limit_id（当前系统尚未分配的下一个事务id，也就是目前已出现过的事务id的最大值+1。注意：low_limit_id不是最大的活跃事务的id。）

注意：当前事务和正在commit的事务是不在read_view中的。

（2）无论是RC级别还是RR级别，其判断行记录的可见性的逻辑是一样的。

当该事务要读取undo中的行记录时，会将行记录的版本号（DB_TRX_ID）与read_view进行比较：

1、如果DB_TRX_ID小于up_limit_id，表示该行记录在当前事务开始前就已经提交了，并且DELETE_BIT=0，则该行记录对当前事务是可见的。

2、如果DB_TRX_ID大于low_limit_id，表示该行记录在所在的事务在本次事务创建后才启动的，所以该行记录的当前值不可见。

3、如果up_limit_id< = DB_TRX_ID <= low_limit_id，判断DB_TRX_ID是否在活跃事务链中，如果在就是不可见，如果不在就是可见的。

4、如果上面判断都是不可见的，则读取undo中该行记录的上一条行记录，继续进行判断。

而对于RC级别的语句级快照和RR级别的事务级快照的之间的区别，其实是由read_view生成的时机来实现的。

RC级别在执行语句时，会先关闭原来的read_view，重新生成新的read_view。而RR级别的read_view则只在事务开始时创建的。所以RU级别每次获取到的都是最新的数据，而RR级别获取到的是事务开始时的数据。

（3）值得注意的是： 在上面的可见性判断中，虽然逻辑是一样的，但是实际意义上是有区别的：

在第二步中，对于RC级别来说，low_limit_id是执行语句时已出现的最大事务id+1，可以认为在执行语句时，是不存在事务会比low_limit_id要大，所以大于low_limit_id的事务都是不可见的。

而对于RR级别来说，low_limit_id是当前事务开始时已出现的最大事务+1（也可以认为是当前事务的id+1，因为在创建当前事务时，当前事务的id最大），大于low_limit_id的事务表示是在该事务开始后创建的，所以对RR级别是不可见。

在第三步中，对于RC级别来说，只要DB_TRX_ID不在活跃链表中，则无论DB_TRX_ID是否大于事务id，RC都是可见的。

而对于RR级别来说，因为low_limit_id就是当前事务id+1，可以认为小于low_limit_id的事务都是在当前事务创建前出现的，所以也只需要简单判断DB_TRX_ID是否在活跃链表中。

串行化（serializable）：读写都会加锁

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