思考并回答以下问题：
- 当执行一条select语句时，MySQL到底做了啥？
- MySQL是如何做到可以恢复到任意一秒状态的？
- 什么是脏读？不可重复读？幻读？
使用过关系型数据库的，应该都事务的概念有所了解，知道事务有ACID四个基本属性：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability），今天我们主要来理解一下事务的隔离性。
什么是事务？
数据库事务（简称：事务）是数据库管理系统执行过程中的一个逻辑单位，由一个有限的数据库操作序列构成。
事务的概念看上去不难，但是需要注意以下几个点：
1、首先，事务就是要保证一组数据库操作，要么全部成功，要么全部失败；
2、在MySQL中，事务支持是在引擎层实现的；
3、并不是所有引擎都支持事务，如MyISAM就不支持，InnoDB就支持；
今天，我们的主角是隔离性，隔离性是指当多个用户并发操作数据库时，数据库为每一个用户开启不同的事务，这些事务之间相互不干扰，相互隔离。
为什么需要隔离性？
如果事务之间不是互相隔离的，可能将会出现以下问题。
1、脏读
脏读（dirty read），简单来说，就是一个事务在处理过程中读取了另外一个事务未提交的数据。
这种未提交的数据我们称之为脏数据。依据脏数据所做的操作肯能是不正确的。
还记得上节中我们提到的 dirty page 吗？这种临时处理的未提交的，都是「脏」的。
但是，若该事务未提交成功，最终所有操作都会回滚，小编看到的一分钱也只是镜花水月。比如，你给小编赞赏1分钱，整个事务需要两个步骤：
①给小编账号加一分钱，这时小编看到了，觉得很欣慰；
②你的账号减一分钱；
2、不可重复读
不可重复读（non-repeatable read），是指一个事务范围内，多次查询某个数据，却得到不同的结果。
在第一个事务中的两次读取数据之间，由于第二个事务的修改，第一个事务两次读到的数据可能就是不一样的。
接着上一个例子，假设你真给小编打赏了一分钱，小编乐得屁颠屁颠地去准备提现，一查，发现真多了一分钱。
在这同时，在我还没有提现成功之前，小编的老婆已经提前将这一分钱支走了，小编此时再次查账，发现一分钱也没了。
脏读和不可重复读有点懵逼？
二者的区别是，脏读是某一事务读取了另外一个事务未提交的数据，不可重复读是读取了其他事务提交的数据。
其实，有些情况下，不可重复读不是问题，比如，小编提现期间，一分钱被老婆支走了，这不是问题！
而脏读，是可以通过设置隔离级别避免的。
3、幻读
幻读（phantom read），是事务非独立执行时发生的一种现象。
例如事务T1对一个表中所有的行的某个数据项做了从“1”修改为“2”的操作，这时事务T2又对这个表中插入了一行数据项为“1”的数据，并且提交给数据库。
而操作事务T1的用户如果再查看刚刚修改的数据，会发现数据怎么还是1？其实这行是从事务T2中添加的，就好像产生幻觉一样，这就是发生了幻读。
其实上面的解释已经是一个例子了，但是还是要举个例子。
比如，小编准备提取你打赏的一分钱，提取完了，这时又有其他热心网友打赏了一分钱，小编一看，明明已经取出了，怎么又有一分钱！？
小编此时以为像做梦一样，我觉得也可以叫「梦读」，哈哈。
幻读和不可重复读都是读取了另一条已经提交的事务（这点就脏读不同），所不同的是不可重复读查询的都是同一个数据项，而幻读针对的是一批数据整体（比如数据的个数）。
事务的隔离级别
为了解决上面可能出现的问题，我们就需要设置隔离级别，也就是事务之间按照什么规则进行隔离，将事务隔离到什么程度。
首先，需要明白一点，隔离程度越强，事务的执行效率越低。
ANSI/ISO SQL 定义了 4 种标准隔离级别：
① Serializable（串行化）：花费最高代价但最可靠的事务隔离级别。
“写”会加“写锁”，“读”会加“读锁”。当出现读写锁冲突的时候，后访问的事务必须等前一个事务执行完成，才能继续执行。
事务 100% 隔离，可避免脏读、不可重复读、幻读的发生。
② Repeatable read（可重复读，默认级别）：多次读取同一范围的数据会返回第一次查询的快照，即使其他事务对该数据做了更新修改。事务在执行期间看到的数据前后必须是一致的。
但如果这个事务在读取某个范围内的记录时，其他事务又在该范围内插入了新的记录，当之前的事务再次读取该范围的记录时，会产生幻行，这就是幻读。
可避免脏读、不可重复读的发生。但是可能会出现幻读。
③ Read committed（读已提交）：保证一个事物提交后才能被另外一个事务读取。另外一个事务不能读取该事物未提交的数据。
可避免脏读的发生，但是可能会造成不可重复读。
大多数数据库的默认级别就是Read committed，比如Sql Server，Oracle。
④ Read uncommitted（读未提交）：最低的事务隔离级别，一个事务还没提交时，它做的变更就能被别的事务看到。
任何情况都无法保证。
隔离级别
下图中是一个很好的例子，分别解释了四种事务隔离级别下，事务B能够读取到的结果。
看着还是有点懵逼？那我们再举个例子。
A，B两个事务，分别做了一些操作，操作过程中，在不同隔离级别下查看变量的值：
隔离级别是串行化，则在事务B执行「将1改成2」的时候，会被锁住。直到事务A提交后，事务B才可以继续执行。
再次总结
读未提交：别人改数据的事务尚未提交，我在我的事务中也能读到。
读已提交：别人改数据的事务已经提交，我在我的事务中才能读到。
可重复读：别人改数据的事务已经提交，我在我的事务中也不去读。
串行：我的事务尚未提交，别人就别想改数据。
这4种隔离级别，并行性能依次降低，安全性依次提高。
总的来说，事务隔离级别越高，越能保证数据的完整性和一致性，但是付出的代价却是并发执行效率的低下。
隔离级别的实现
事务的机制是通过视图（read-view）来实现的并发版本控制（MVCC），不同的事务隔离级别创建读视图的时间点不同。
- 可重复读是每个事务重建读视图，整个事务存在期间都用这个视图。
- 读已提交是每条SQL创建读视图，在每个SQL语句开始执行的时候创建的。隔离作用域仅限该条 SQL 语句。
- 读未提交是不创建，直接返回记录上的最新值
- 串行化隔离级别下直接用加锁的方式来避免并行访问。
这里的视图可以理解为数据副本，每次创建视图时，将当前已持久化的数据创建副本，后续直接从副本读取，从而达到数据隔离效果。
隔离级别的实现
我们每一次的修改操作，并不是直接对行数据进行操作。
比如我们设置id为3的行的A属性为 0，并不是直接修改表中的数据，而是新加一行。
同时数据表其实还有一些隐藏的属性，比如每一行的事务id，所以每一行数据可能会有多个版本，每一个修改过它的事务都会有一行，并且还会有关联的undo日志，表示这个操作原来的数据是什么，可以用它做回滚。
那么为什么要这么做？
因为如果我们直接把数据修改了，那么其他事务就用不了原先的值了，违反了事务的一致性。
那么一个事务读取某一行的数据到底返回什么结果呢？
取决于隔离级别，如果是 Read Committed，那么返回的是最新的事务的提交值，所以未提交的事务修改的值是不会读到的，这就是 Read Committed 实现的原理。
如果是 Read Repeatable 级别，那么只能返回发起时间比当前事务早的事务的提交值，和比当前事务晚的删除事务删除的值。这其实就是 MVCC 方式。
undo log
undo log中存储的是老版本数据。假设修改表中id=2的行数据，把Name=’B’ 修改为 Name = ‘B2’ ，那么undo日志就会用来存放 Name=’B’ 的记录，如果这个修改出现异常，可以使用 undo 日志来实现回滚操作，保证事务的一致性。
当一个旧的事务需要读取数据时，为了能读取到老版本的数据，需要顺着undo链找到满足其可见性的记录。当版本链很长时，通常可以认为这是个比较耗时的操作。
假设一个值从 1 被按顺序改成了 2、3、4，在回滚日志里面就会有类似下面的记录。
当前值是 4，但是在查询这条记录的时候，不同时刻启动的事务会有不同的 read-view。
如图中看到的，在视图 A、B、C 里面，这一个记录的值分别是 1、2、4，同一条记录在系统中可以存在多个版本，就是数据库的多版本并发控制（MVCC）。对于 read-view A，要得到 1，就必须将当前值依次执行图中所有的回滚操作得到。
同时你会发现，即使现在有另外一个事务正在将 4 改成 5，这个事务跟 read-view A、B、C 对应的事务是不会冲突的。
另外，在回滚段中的 undo log 分为: insert undo log 和 update undo log：
insert undo log : 事务对 insert 新记录时产生的 undolog，只在事务回滚时需要，并且在事务提交后就可以立即丢弃。（谁会对刚插入的数据有可见性需求呢！！）
update undo log : 事务对记录进行 delete 和 update 操作时产生的 undo log。不仅在事务回滚时需要，一致性读也需要，所以不能随便删除，只有当数据库所使用的快照中不涉及该日志记录，对应的回滚日志才会被 purge 线程删除。
何时删除？
在不需要的时候才删除。也就是说，系统会判断，当没有事务再需要用到这些回滚日志时，回滚日志会被删除。
就是当系统里没有比这个回滚日志更早的 read-view 的时候。
长事务
直观感觉，一个事务花费很长时间不能够结束，就是一个长的事务，简称长事务（Long Transaction）。
长事务是数据库用户经常会碰到且是非常令人头疼的问题。长事务处理需要恰当进行，如处理不当可能引起数据库的崩溃，为用户带来不必要的损失。
根据上面的论述，长事务意味着系统里面会存在很老的事务视图。
由于这些事务随时可能访问数据库里面的任何数据，所以这个事务提交之前，数据库里面它可能用到的undo log都必须保留，这就会导致大量占用存储空间。
在MySQL 5.5及以前的版本，回滚日志是跟数据字典一起放在ibdata文件里的，即使长事务最终提交，回滚段被清理，文件也不会变小。
除了对回滚段的影响，长事务还占用锁资源，也可能拖垮整个库，这个我们会在后面讲锁的时候展开。
因此，我们要尽量避免长事务。
小结
这一节主要是事务的隔离级别，主要需要记住几个隔离级别、了解一下实现方式。