MVCC版本控制

MySQL底层知识学习

Posted by     "Eric" on Tuesday, August 11, 2020

0. 事务回顾

MySQL中有四种事务隔离级别,READ UNCOMMITTED,READ COMMITTED, REPEATABLE READ,SERIALIZABLE,这四种隔离级别依次解决了脏读、不可重复读和幻读。其中幻读是指一个事务先根据某些条件查询出一些记录,之后另一个事务又向表中插入了符合这些条件的记录,原先的事务再次按照该条件查询时,能把另一个事务插入的记录也读出来(侧重点是读到了之前没有读到的数据)如下图所示

1. 版本链

我们前边说过,对于使用InnoDB存储引擎的表来说,它的聚簇索引记录中都包含两个必要的隐藏列:

  • trx_id:每次一个事务对某条聚簇索引记录进行改动时,都会把该事务的事务id赋值给trx_id隐藏列。(注:只有在对表中的记录做改动时(执行INSERT、DELETE、UPDATE这些语句时)才会为事务分配事务id,否则在一个只读事务中的事务id值都默认为0。)
  • Roll_pointer:每次对某条聚簇索引记录进行改动时,都会把旧的版本写入到undo日志中,然后这个隐藏列就相当于一个指针,可以通过它来找到该记录修改前的信息。

假设有这样的一张表,其中两个事务id分别为100和200的事务对这条记录进行update操作,操作流程如下

mysql> SELECT * FROM hero;
+--------+--------+---------+
| number | name   | country |
+--------+--------+---------+
|      1 | 刘备   |       |
+--------+--------+---------+
1 row in set (0.07 sec)

则会形成一条如下所示的版本链

image-20200811234525293

2. ReadView

对于使用READ UNCOMMITTED隔离级别的事务来说,由于可以读到未提交事务修改过的记录,所以直接读取记录的最新版本就好了;对于使用SERIALIZABLE隔离级别的事务来说,设计InnoDB的大叔规定使用加锁的方式来访问记录;对于使用READ COMMITTEDREPEATABLE READ隔离级别的事务来说,都必须保证读到已经提交了的事务修改过的记录,也就是说假如另一个事务已经修改了记录但是尚未提交,是不能直接读取最新版本的记录的,核心问题就是:需要判断一下版本链中的哪个版本是当前事务可见的。为此MySQL的设计者提出了ReadView这一概念。

其中ReadView中包含4个比较重要的内容:

  • m_ids:表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务的事务id列表。
  • min_trx_id:表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务中最小的事务id,也就是m_ids中的最小值。
  • max_trx_id:表示生成ReadView时系统中应该分配给下一个事务的id值。
  • creator_trx_id:表示生成该ReadView的事务的事务id

有了这个ReadView,这样在访问某条记录时,只需要按照下边的步骤判断记录的某个版本是否可见:

  • 如果被访问版本的trx_id属性值与ReadView中的creator_trx_id值相同,意味着当前事务在访问它自己修改过的记录,所以该版本可以被当前事务访问。
  • 如果被访问版本的trx_id属性值小于ReadView中的min_trx_id值,表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView前已经提交,所以该版本可以被当前事务访问。
  • 如果被访问版本的trx_id属性值大于或等于ReadView中的max_trx_id值,表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView后才开启,所以该版本不可以被当前事务访问。
  • 如果被访问版本的trx_id属性值在ReadViewmin_trx_idmax_trx_id之间,那就需要判断一下trx_id属性值是不是在m_ids列表中,如果在,说明创建ReadView时生成该版本的事务还是活跃的,该版本不可以被访问;如果不在,说明创建ReadView时生成该版本的事务已经被提交,该版本可以被访问。

MySQL中,READ COMMITTEDREPEATABLE READ隔离级别的的一个非常大的区别就是它们生成ReadView的时机不同,READ COMMITTED在每次读取数据前都会生成一个ReadViewREPEATABLE READ则在第一次读取数据时生成一个ReadView