MySQL事务ID生成时机

对于需要的事务，其事务ID（trx_id）是在它执行第一条增、删、改（INSERT, UPDATE, DELETE）语句时生成的，而不是在BEGIN或START TRANSACTION开启事务时。

下面我将以最常用的MySQL InnoDB引擎为例，进行详细解释。

详细解释

1. 为什么不是开启事务时就生成？

数据库为了追求极高的性能和并发度，很多设计都是“按需”和“惰性”的。生成一个全局唯一的事务ID是一个需要“上锁”或使用“原子变量”的操作，以保证其唯一性和递增性，这是一个有成本的操作。

如果事务一开启（比如只是执行了一个BEGIN后跟着几条SELECT查询）就分配ID，但这个事务可能最终只是一个只读查询，永远不会修改任何数据。那么这次ID分配就浪费了，在高并发场景下会无谓地增加竞争。

因此，InnoDB的设计是：先按只读事务来对待，直到它真正需要写入时，才为其“升级”为一个读写事务并分配事务ID。

2. 生成的准确时机

当事务执行第一条修改数据的语句（DML语句：INSERT, UPDATE, DELETE）时，会触发以下步骤：

申请事务ID：InnoDB会从全局的事务计数器trx_sys->max_trx_id中获取一个值作为本事务的ID，并将该计数器加1。
构建回滚日志（Undo Log）：为了满足事务的原子性（Atomicity）和隔离性（Isolation - MVCC），修改数据前，需要先将旧版本的数据（修改前的样子）复制到Undo Log中。
在Undo Log中记录事务ID：这个新生成的Undo Log记录必须被标记是由哪个事务创建的，因此必须要把刚刚申请到的事务ID写入Undo Log的头部。
修改数据：将数据页中的数据修改为新值，并在数据库行的隐藏列DB_TRX_ID中记录这个事务ID，标识这行数据是由哪个事务最新更新的。

从这个流程可以看出，生成事务ID是构建Undo Log的前提条件。而只有修改语句才需要构建Undo Log。

3. 只读事务的特殊处理

对于那些只包含SELECT查询语句的事务，它们永远不需要Undo Log，也永远不会修改任何数据。因此，InnoDB永远不会为它们分配事务ID。它们被称为只读事务。

在RR（可重复读）和RC（读已提交）隔离级别下，SELECT查询会依赖一个“一致性读视图”（ReadView）来判断哪些数据版本对它可见。这个ReadView中记录的是当前活跃的所有读写事务的ID。因为只读事务没有ID，所以它不会出现在其他事务的ReadView中，不会影响其他事务的可见性判断，这大大减少了开销。

4. 特殊情况：只读事务的“强制”分配

即使是一个你认为是只读的事务，在某些情况下也可能被“强制”分配事务ID：

指定了 FOR UPDATE 或 LOCK IN SHARE MODE 的SELECT语句：这类语句虽然不修改数据，但意图加锁（排他锁或共享锁）。加锁行为属于“写”操作的一种，因为它会改变系统的锁状态，可能阻塞其他事务。因此，InnoDB会为这种事务分配事务ID，将其当作读写事务处理。
打开了 autocommit=0 且执行了任何语句：即使只是一个SELECT，在有些版本和特定配置下，也可能先分配一个ID。但主流版本中，优化策略仍然是惰性的。

总结与类比

事务类型	事务ID生成时机	说明
纯只读事务 (仅`SELECT`)	永不生成	性能最优，开销最小。
读写事务 (有`INSERT/UPDATE/DELETE`)	第一条DML语句执行时	在需要创建Undo Log前一刻生成。
加锁读事务 (`SELECT ... FOR UPDATE`)	加锁读语句执行时	加锁被视为写操作，需要事务ID。

一个简单的类比：

这就像你去游乐场。

BEGIN 只是你决定进去逛逛。
执行一个 SELECT 就像你只是看看某个项目（免费）。
只有当你决定要玩一个收费项目（执行 INSERT/UPDATE）时，你才需要去售票处花钱买票（生成事务ID）。这张票（事务ID）就是你参与和影响这个项目的凭证。

所以，记住这个核心要点：事务ID是事务需要“写入”数据的“入场券”，只有在它第一次需要“写入”时，才会去申请这张“入场券”。