前言
说到数据库事务，大家脑子里一定很容易蹦出一堆事务的相关知识，如事务的ACID特性，隔离级别，解决的问题(脏读，不可重复读，幻读)等等，但是可能很少有人真正的清楚事务的这些特性又是怎么实现的，为什么要有四个隔离级别。
今天我们就先来聊聊MySQL中事务的隔离性的实现原理，后续还会继续出文章分析其他特性的实现原理。
当然MySQL博大精深，文章疏漏之处在所难免，欢迎批评指正。
说明
MySQL的事务实现逻辑是位于引擎层的，并且不是所有的引擎都支持事务的，下面的说明都是以InnoDB引擎为基准。
定义
隔离性(isolation)指的是不同事务先后提交并执行后，最终呈现出来的效果是串行的，也就是说，对于事务来说，它在执行过程中，感知到的数据变化应该只有自己操作引起的，不存在其他事务引发的数据变化。
隔离性解决的是并发事务出现的问题。
标准SQL隔离级别
隔离性最简单的实现方式就是各个事务都串行执行了，如果前面的事务还没有执行完毕，后面的事务就都等待。但是这样的实现方式很明显并发效率不高，并不适合在实际环境中使用。
为了解决上述问题，实现不同程度的并发控制，SQL的标准制定者提出了不同的隔离级别：未提交读(read uncommitted)、提交读(read committed)、可重复读(repeatable read)、序列化读(serializable)。其中最高级隔离级别就是序列化读，而在其他隔离级别中，由于事务是并发执行的，所以或多或少允许出现一些问题。见以下的矩阵表：
注意，MySQL的InnoDB引擎在提交读级别通过MVCC解决了不可重复读的问题，在可重复读级别通过间隙锁解决了幻读问题，具体见下面的分析。
实现原理
标准SQL事务隔离级别实现原理
我们上面遇到的问题其实就是并发事务下的控制问题，解决并发事务的最常见方式就是悲观并发控制了(也就是数据库中的锁)。标准SQL事务隔离级别的实现是依赖锁的，我们来看下具体是怎么实现的：
可以看到，在只使用锁来实现隔离级别的控制的时候，需要频繁的加锁解锁，而且很容易发生读写的冲突(例如在RC级别下，事务A更新了数据行1，事务B则在事务A提交前读取数据行1都要等待事务A提交并释放锁)。
为了不加锁解决读写冲突的问题，MySQL引入了MVCC机制，详细可见我以前的分析文章：一文读懂数据库中的乐观锁和悲观锁和MVCC。
InnoDB事务隔离级别实现原理
在往下分析之前，我们有几个概念需要先了解下：
1、锁定读和一致性非锁定读
锁定读：在一个事务中，主动给读加锁，如SELECT ... LOCK IN SHARE MODE 和 SELECT ... FOR UPDATE。分别加上了行共享锁和行排他锁。锁的分类可见我以前的分析文章：你应该了解的MySQL锁分类)。
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-locking-reads.html
一致性非锁定读：InnoDB使用MVCC向事务的查询提供某个时间点的数据库快照。查询会看到在该时间点之前提交的事务所做的更改，而不会看到稍后或未提交的事务所做的更改(本事务除外)。也就是说在开始了事务之后，事务看到的数据就都是事务开启那一刻的数据了，其他事务的后续修改不会在本次事务中可见。
Consistent read是InnoDB在RC和RR隔离级别处理SELECT语句的默认模式。一致性非锁定读不会对其访问的表设置任何锁，因此，在对表执行一致性非锁定读的同时，其它事务可以同时并发的读取或者修改它们。
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-consistent-read.html
2、当前读和快照读
当前读
读取的是最新版本，像UPDATE、DELETE、INSERT、SELECT ... LOCK IN SHARE MODE、SELECT ... FOR UPDATE这些操作都是一种当前读，为什么叫当前读？就是它读取的是记录的最新版本，读取时还要保证其他并发事务不能修改当前记录，会对读取的记录进行加锁。
快照读
读取的是快照版本，也就是历史版本，像不加锁的SELECT操作就是快照读，即不加锁的非阻塞读；快照读的前提是隔离级别不是未提交读和序列化读级别，因为未提交读总是读取最新的数据行，而不是符合当前事务版本的数据行，而序列化读则会对表加锁。
3、隐式锁定和显式锁定
隐式锁定
InnoDB在事务执行过程中，使用两阶段锁协议(不主动进行显示锁定的情况)：
- 随时都可以执行锁定，InnoDB会根据隔离级别在需要的时候自动加锁；
- 锁只有在执行commit或者rollback的时候才会释放，并且所有的锁都是在同一时刻被释放。
显式锁定
- InnoDB也支持通过特定的语句进行显示锁定(存储引擎层)
