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多事務(wù)操作同一行數(shù)據(jù)的時(shí)候,就會出現(xiàn)各種并發(fā)問題,MySQL通過四種隔離級別來解決這些問題,

讀未提交隔離級別是最寬松的,基本沒有做隔離,所以實(shí)現(xiàn)起來很簡單;

讀提交隔離級別是每次執(zhí)行語句(包括查詢和更新語句)的時(shí)候都會生成一個(gè)一致性視圖,從而保證當(dāng)前事務(wù)可以看到其他事務(wù)提交后的數(shù)據(jù);

可重復(fù)讀隔離級別的實(shí)現(xiàn)是每個(gè)事務(wù)在開啟的時(shí)候都會生成一個(gè)一致性視圖,當(dāng)其他事務(wù)有提交后也不會影響當(dāng)前事務(wù)中的數(shù)據(jù),要保證這一點(diǎn)mysql是通過多版本控制機(jī)制MVCC來實(shí)現(xiàn)的。

可串行化隔離級別的隔離級別比較高,是通過加鎖來實(shí)現(xiàn),所以mysql有一套鎖機(jī)制。

讀提交和可重復(fù)讀隔離級別都是依賴于MVCC多版本控制機(jī)制實(shí)現(xiàn),今天我們就來討論mysql中的MVCC多版本控制機(jī)制

1MVCC多版本控制機(jī)制

MVCC機(jī)制是通過read-view機(jī)制與undo log版本鏈比對機(jī)制,使得不同的事務(wù)會根據(jù)數(shù)據(jù)版本鏈對比規(guī)則讀取同一條數(shù)據(jù)在版本鏈上的不同版本數(shù)據(jù)。

undo log版本鏈

事務(wù)在開啟的時(shí)候首先會申請一個(gè)事務(wù)id:ransaction id

事務(wù)對某行數(shù)據(jù)做修改操作的時(shí)候,Mysql會保留修改前的數(shù)據(jù)undo回滾日志,并且把事務(wù)id:ransaction id賦值給版本記錄中的字段trx_id。

把這些undo log日志串聯(lián)起來形成一個(gè)歷史記錄版本鏈,如圖

MVCC多版本控制機(jī)制:MySQL事務(wù)時(shí)光機(jī)!

注意這里的版本記錄不是真實(shí)物理存在的,真實(shí)物理存在只有最新的一條記錄,其他歷史記錄都是通過回滾日志推導(dǎo)出來的。

read-view機(jī)制

可重復(fù)讀隔離級別和讀提交隔離級別是通過生成一個(gè)一致性視圖來實(shí)現(xiàn),這個(gè)一致性視圖就是read-view。

一致性視圖是什么

MVCC多版本控制機(jī)制:MySQL事務(wù)時(shí)光機(jī)!

一個(gè)事務(wù)啟動(dòng)的時(shí)候,innodb會為這個(gè)事務(wù)構(gòu)造一個(gè)數(shù)組,用來保存這個(gè)事務(wù)的啟動(dòng)瞬間正在活躍的所有事務(wù)id。“活躍”指的是啟動(dòng)了,但是沒提交。

數(shù)組里面id最小的值即為低水位,最大的值+1記為高水位,這便是一致性視圖。

每個(gè)事務(wù)在做查詢的時(shí)候會根據(jù)一致性視圖的可見性規(guī)則去undo log版本鏈中推導(dǎo)對應(yīng)的數(shù)據(jù)。

一致性視圖的可見性規(guī)則

  1. 如果當(dāng)前事務(wù)id落在綠色部分,表示這個(gè)版本是已提交的事務(wù)或者是當(dāng)前事務(wù)自己生成的,這個(gè)數(shù)據(jù)是可見的;
  2. 如果當(dāng)前事務(wù)id落在紅色部分,表示這個(gè)版本是由將來啟動(dòng)的事務(wù)生成的,是肯定不可見的;
  3. 如果當(dāng)前事務(wù)id落在黃色部分,那就包括兩種情況:

a. 若 row trx_id在數(shù)組中,表示這個(gè)版本是由還沒提交的事務(wù)生成的,不可見;

b. 若 row trx_id不在數(shù)組中,表示這個(gè)版本是已經(jīng)提交了的事務(wù)生成的,可見。

2案例

MVCC多版本控制機(jī)制:MySQL事務(wù)時(shí)光機(jī)!

圖中事務(wù)A查詢的i是什么?我們先來分析一下。

按照從上到下事務(wù)開啟的順序,每個(gè)事務(wù)對應(yīng)的一致性視圖如下:

事務(wù)A的一致性視圖數(shù)組[11]

事務(wù)B的一致性視圖數(shù)組[11,12]

事務(wù)C的一致性視圖數(shù)組[11,12,13]

事務(wù)A在查詢的那個(gè)時(shí)刻,undo log版本鏈?zhǔn)牵?/p>

{trx_id=11,id=1,i=10,roll_pointer=0}>>>{trx_id=13,id=1,i=11,roll_pointer=1}>>>{trx_id=12,id=1,i=12,roll_pointer=2}

“{}”  代表的是版本記錄

“>>>” 代表的是回滾日志undo log

事務(wù)A在查詢的時(shí)候,事務(wù)B和事務(wù)C屬于未來事務(wù),對事務(wù)A是不可見的。因此事務(wù)A查詢的數(shù)據(jù)是通過最新的數(shù)據(jù)記錄根據(jù)undo log不斷向前回滾才得到的數(shù)據(jù):i=10。

再看一個(gè)案例

MVCC多版本控制機(jī)制:MySQL事務(wù)時(shí)光機(jī)!

事務(wù)A查詢1結(jié)果是什么?

事務(wù)A查詢2結(jié)果是什么?

由一致性視圖可見性規(guī)則分析,對事務(wù)A來說,事務(wù)B是未來事務(wù),對事務(wù)A是不可見的,因此查詢結(jié)果i=10。

查詢2的結(jié)果i=12,為什么呢?先來看看兩個(gè)概念

在可重復(fù)讀隔離級別中這種通過回滾日志找到對應(yīng)版本記錄的讀取方式就是一致性讀

而不需要回滾,永遠(yuǎn)只需要讀取最新版本記錄的方式就是當(dāng)前讀

事務(wù)中如果有更新語句的話,更新語句都是以當(dāng)前讀的方式讀取到版本記錄中最新數(shù)據(jù),然后再進(jìn)行更新操作,因此上圖中的查詢結(jié)果為i=12。

下面兩種查詢方式也是當(dāng)前讀:

select k from t where id=1 lock in share mode;

select k from t where id=1 for update;

以上便是MVCC機(jī)制,按照其規(guī)則,這種機(jī)制只有在可重復(fù)讀隔離級別和讀提交隔離級別下才會有。

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