mysql的快照隔離級別主要是可重復讀（repeatable read），它通過mvcc和undo log解決幻讀問題。1. mvcc為每行數據增加trx_id和roll_ptr字段，trx_id記錄最后一次修改事務id，roll_ptr指向undo log中的舊版本數據；2. undo log保存數據的歷史版本，形成版本鏈，支持事務回滾或讀取舊版本；3. read view定義事務可見的數據版本范圍，包含creator_trx_id、trx_ids、up_limit_id和low_limit_id，判斷數據是否可見；4. 快照隔離在事務啟動時創建read view，確保事務始終基于該視圖讀取數據，避免其他事務插入影響結果；5. 查看undo log可通過show engine innodb status、performance schema或第三方工具間接分析；6. 快照隔離的缺點包括空間占用高、性能開銷大、寫沖突需鎖機制解決、長事務影響數據庫性能等問題。
mysql實現數據快照，簡單來說，就是通過某種機制，讓你可以看到某個時間點數據庫的狀態，即使在那之后數據被修改了。這就像給數據庫拍了一張照片，你可以隨時回溯到那個瞬間。
MVCC（多版本并發控制）是實現數據快照的核心技術，配合undo log，讓數據庫可以同時存在多個版本的數據，每個事務看到的數據版本可能不同，從而實現隔離性。
MVCC + Undo Log
MySQL快照隔離級別是什么？它解決了什么問題？
MySQL的快照隔離級別主要是指可重復讀（Repeatable Read）隔離級別，在某些情況下也包括讀已提交（Read Committed）。可重復讀是MySQL默認的隔離級別。
它主要解決的問題是幻讀。幻讀是指在一個事務中，兩次執行相同的查詢，第二次查詢的結果集中出現了第一次查詢沒有的行。這是因為在兩次查詢之間，有其他事務插入了新的行，而這些行滿足查詢條件。
快照隔離通過MVCC機制，在事務開始時創建一個一致性視圖（Read View），事務中的所有讀操作都基于這個視圖，即使其他事務插入了新的行，當前事務也看不到，從而避免了幻讀。
MVCC的具體實現原理是什么？Undo Log如何配合工作？
MVCC的核心在于為每一行數據增加兩個隱藏列：trx_id（事務ID）和roll_ptr（回滾指針）。
- trx_id: 記錄最后一次修改該行的事務ID。
- roll_ptr: 指向Undo Log中的一個回滾記錄，Undo Log記錄了修改前的舊版本數據。
當一個事務要讀取數據時，會根據以下規則選擇可見的版本：
- 事務ID可見性: 只有trx_id小于等于當前事務ID或者創建該行的事務ID小于當前事務ID的數據版本才是可見的。這是為了保證事務只能看到已經提交或者自己創建的數據。
- 刪除標記: 如果trx_id大于當前事務ID，則需要檢查該版本是否被刪除。如果已被刪除，則不可見。
Undo Log: Undo Log記錄了每次修改前的舊版本數據。當事務需要回滾或者其他事務需要讀取舊版本數據時，可以通過roll_ptr找到Undo Log中的回滾記錄，從而恢復到之前的版本。Undo Log實際上形成了一個版本鏈，每個版本都指向更舊的版本。
舉個例子，假設有一行數據初始值為A，事務T1將其修改為B，事務T2開始讀取數據。
- 事務T1修改數據時，會將原始值A寫入Undo Log，并將roll_ptr指向該Undo Log記錄，trx_id設置為T1的事務ID。
- 事務T2讀取數據時，發現當前數據版本B的trx_id大于T2的事務ID，因此需要根據roll_ptr找到Undo Log中的舊版本A。
- 如果T1回滾，則會根據Undo Log恢復數據到A。
如何理解Read View在MVCC中的作用？
Read View是MVCC實現快照隔離的關鍵組件。每個事務在啟動時都會創建一個Read View，它定義了當前事務可以看到哪些版本的數據。Read View主要包含以下幾個關鍵信息：
- creator_trx_id: 創建該Read View的事務ID。
- trx_ids: 當前活躍的事務ID集合。
- up_limit_id: trx_ids中最小的事務ID。
- low_limit_id: 下一個將要被分配的事務ID。
在讀取數據時，MySQL會根據Read View中的信息來判斷數據的可見性。具體的判斷邏輯如下：
- 如果數據的trx_id小于up_limit_id，說明該版本是在當前事務啟動之前就已經提交的，因此可見。
- 如果數據的trx_id大于等于low_limit_id，說明該版本是在當前事務啟動之后創建的，因此不可見。
- 如果數據的trx_id在up_limit_id和low_limit_id之間，則需要判斷trx_id是否在trx_ids集合中。如果在，說明該版本是當前活躍的事務創建的，如果trx_id等于creator_trx_id，則可見，否則不可見。如果不在，說明該版本是在當前事務啟動之前就已經提交的，因此可見。
Read View保證了每個事務只能看到在它啟動之前就已經提交的數據版本，從而實現了快照隔離。
如何查看MySQL的Undo Log？
MySQL的Undo Log存儲在InnoDB存儲引擎的共享表空間中，無法直接查看。但是，可以通過一些工具或者方法來間接了解Undo Log的使用情況。
- SHOW ENGINE INNODB STATUS: 這個命令可以顯示InnoDB存儲引擎的狀態信息，包括事務、鎖、Undo Log等。通過分析這個命令的輸出，可以了解Undo Log的使用情況。
- Performance Schema: MySQL 5.6及以上版本提供了Performance Schema，可以用來監控數據庫的性能。可以通過Performance Schema來查看Undo Log相關的統計信息。
- 第三方工具: 一些第三方工具，如Percona Toolkit，可以用來分析InnoDB存儲引擎的數據，包括Undo Log。
需要注意的是，直接查看Undo Log的內容是比較困難的，因為Undo Log的格式是內部格式，而且是動態變化的。
快照隔離在實際應用中有什么限制或缺點？
雖然快照隔離提供了很好的隔離性，但也存在一些限制和缺點：
- 空間占用: MVCC需要維護多個版本的數據，因此會占用更多的存儲空間。Undo Log會不斷增長，需要定期清理。
- 性能影響: 在讀取數據時，需要根據Read View和Undo Log來查找合適的版本，這會增加讀取的開銷。
- 寫沖突: 如果多個事務同時修改同一行數據，可能會發生寫沖突，需要通過鎖機制來解決。
- 長事務問題: 長事務會持有大量的Undo Log，可能會導致數據庫性能下降。
因此，在使用快照隔離時，需要根據實際情況進行權衡，選擇合適的隔離級別。對于需要高并發、低延遲的應用，可以考慮使用讀已提交隔離級別，或者采用其他并發控制機制。
