一篇文章带你掌握mysql的一致性视图（MVCC）

提到事务，你确定会想到ACID（Atomicity、Consistency、Isolation、Durability，即原子性、一致性、隔离性、持久性），咱们就来讲说其中I，也就是“隔离性”。

当数据库上有多个事务同时执行的时候，就可能出现脏读（dirty read）、不可重复读（non-repeatable read）、幻读（phantom read）的问题，因此下面咱们来讲说隔离级别。

SQL标准的事务隔离级别包括：读未提交（read uncommitted）、读提交（read committed）、可重复读（repeatable read）、串行化（serializable）。

• 读未提交是指，一个事务还没提交时，它作的变动就能被别的事务看到。
• 读提交指，一个事务提交以后，它作的变动才会被其余事务看到。
• 可重复读指，一个事务执行过程当中看到的数据，老是跟这个事务在启动时看到的数据时一致的。固然可重复读隔离级别下，未提交变动对其余事务也是不可见的。
• 串行化，顾名思义是对于同一行记录，“写”会加“写锁”，“读”会加“读锁”。当出现读写锁冲突的时候，后访问的事务必须等前一个事务执行完成，才能继续执行。

MySQL中支持的四种隔离级别

MySQL虽然支持4种隔离级别，但与SQL标准中所规定的各级隔离级别容许发生的问题却有些出入，MySQL在REPEATABLE READ隔离级别下，是能够禁止幻读问题的发生的。

咱们能够经过： SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL level; 来设置隔离级别。

其中的level可选值有4个：

level: {
     REPEATABLE READ
   | READ COMMITTED
   | READ UNCOMMITTED
   | SERIALIZABLE
}
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MVCC原理

对于使用InnoDB存储引擎的表来讲，它的聚簇索引记录中都包含必要的隐藏列：

• 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。

ReadView

ReadView所解决的问题是使用READ COMMITTED和REPEATABLE READ隔离级别的事务中，不能读到未提交的记录，这须要判断一下版本链中的哪一个版本是当前事务可见的。

ReadView中主要包含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。

ReadView是如何工做的？

有了这些信息，这样在访问某条记录时，只须要按照下边的步骤判断记录的某个版本是否可见：

• 若是被访问版本的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本身修改过的记录，因此该版本能够被当前事务访问。
• 若是被访问版本的trx_id属性值小于ReadView中的min_trx_id值，代表生成该版本的事务在当前事务生成ReadView前已经提交，因此该版本能够被当前事务访问。
• 若是被访问版本的trx_id属性值大于ReadView中的max_trx_id值，代表生成该版本的事务在当前事务生成ReadView后才开启，因此该版本不能够被当前事务访问。
• 若是被访问版本的trx_id属性值在ReadView的min_trx_id和max_trx_id之间，那就须要判断一下trx_id属性值是否是在m_ids列表中，若是在，说明建立ReadView时生成该版本的事务仍是活跃的，该版本不能够被访问；若是不在，说明建立ReadView时生成该版本的事务已经被提交，该版本能够被访问。

若是某个版本的数据对当前事务不可见的话，那就顺着版本链找到下一个版本的数据，继续按照上边的步骤判断可见性，依此类推，直到版本链中的最后一个版本。若是最后一个版本也不可见的话，那么就意味着该条记录对该事务彻底不可见，查询结果就不包含该记录。

在MySQL中，READ COMMITTED和REPEATABLE READ隔离级别的的一个很是大的区别就是它们生成ReadView的时机不一样。

咱们这里使用一个示例来解释：

mysql> CREATE TABLE `t` (
  `id` int(11) NOT NULL,
  `k` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB;
insert into t(id, k) values(1,1) ;
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事务A	事务B
begin
	begin
	update t set k= k+1 where id=1;
	commit；
update t set k = k+1 where id=1;
select k from t where id =1;
commit;

在这个例子中，咱们作以下假设:

1. 事务A、B的版本号分别是100、200，且当前系统里只有这3个事务；
2. 三个事务开始前，(1,1）这一行数据的row trx_id是90。

READ COMMITTED —— 每次读取数据前都生成一个ReadView

继续上面的例子，假设如今有一个使用READ COMMITTED隔离级别的事务开始执行：

# 使用READ COMMITTED隔离级别的事务
BEGIN;

# SELECT1：Transaction 100、200未提交
select k from t where id=1 ; # 获得值为1
复制代码

这个SELECT1的执行过程以下：

• 在执行SELECT语句时会先生成一个ReadView，ReadView的m_ids列表的内容就是[100, 200]，min_trx_id为100，max_trx_id为201，creator_trx_id为0。
• 而后从版本链中挑选可见的记录，最新的版本trx_id值为200，在m_ids列表内，因此不符合可见性要求
• 下一个版本的trx_id值也为100，也在m_ids列表内，因此也不符合要求，继续跳到下一个版本。
• 下一个版本的trx_id值为90，小于ReadView中的min_trx_id值100，因此这个版本是符合要求的。

以后，咱们把事务B的事务提交一下，而后再到刚才使用READ COMMITTED隔离级别的事务中继续查找，以下：

# 使用READ COMMITTED隔离级别的事务
BEGIN;

# SELECT1：Transaction 100、200均未提交
SELECT * FROM hero WHERE number = 1; # 获得值为1

# SELECT2：Transaction 200提交，Transaction 100未提交
SELECT * FROM hero WHERE number = 1; # 获得值为2
复制代码

这个SELECT2的执行过程以下：

• 在执行SELECT语句时会又会单独生成一个ReadView，该ReadView的m_ids列表的内容就是[100]（事务id为200的那个事务已经提交了，因此再次生成快照时就没有它了），min_trx_id为100，max_trx_id为201，creator_trx_id为0。
• 而后从版本链中挑选可见的记录，从图中能够看出，最新版本trx_id值为100，在m_ids列表内，因此不符合可见性要求
• 下一个版本的trx_id值为200,小于max_trx_id，而且不在m_ids列表中，因此可见，返回的值为2

REPEATABLE READ —— 在第一次读取数据时生成一个ReadView 假设如今有一个使用REPEATABLE READ隔离级别的事务开始执行：

# 使用REPEATABLE READ隔离级别的事务
BEGIN;

# SELECT1：Transaction 100、200未提交
SELECT * FROM hero WHERE number = 1; # 获得值为1
复制代码

这个SELECT1的执行过程以下：

• 在执行SELECT语句时会先生成一个ReadView，ReadView的m_ids列表的内容就是[100, 200]，min_trx_id为100，max_trx_id为201，creator_trx_id为0。
• 而后从版本链中挑选可见的记录，该版本的trx_id值为100，在m_ids列表内，因此不符合可见性要求
• 下一个版本该版本的trx_id值为200，也在m_ids列表内，因此也不符合要求，继续跳到下一个版本。
• 下一个版本的trx_id值为90，小于ReadView中的min_trx_id值100，因此这个版本是符合要求的。

以后，咱们把事务B的事务提交一下 而后再到刚才使用REPEATABLE READ隔离级别的事务中继续查找:

# 使用REPEATABLE READ隔离级别的事务
BEGIN;

# SELECT1：Transaction 100、200均未提交
SELECT * FROM hero WHERE number = 1; # 获得值为1

# SELECT2：Transaction 200提交，Transaction 100未提交
SELECT * FROM hero WHERE number = 1; # 获得值为1
复制代码

这个SELECT2的执行过程以下：

• 由于当前事务的隔离级别为REPEATABLE READ，而以前在执行SELECT1时已经生成过ReadView了，因此此时直接复用以前的ReadView，以前的ReadView的m_ids列表的内容就是[100, 200]，min_trx_id为100，max_trx_id为201，creator_trx_id为0。
• 而后从版本链中挑选可见的记录，该版本的trx_id值为100，在m_ids列表内，因此不符合可见性要求
• 下一个版本该版本的trx_id值为200，也在m_ids列表内，因此也不符合要求，继续跳到下一个版本。
• 下一个版本的trx_id值为90，小于ReadView中的min_trx_id值100，因此这个版本是符合要求的。

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