一篇文章帶你掌握mysql的一致性視圖（MVCC）

提到事務，你確定會想到ACID（Atomicity、Consistency、Isolation、Durability，即原子性、一致性、隔離性、持久性），咱們就來講說其中I，也就是「隔離性」。

當數據庫上有多個事務同時執行的時候，就可能出現髒讀（dirty read）、不可重複讀（non-repeatable read）、幻讀（phantom read）的問題，因此下面咱們來講說隔離級別。

SQL標準的事務隔離級別包括：讀未提交（read uncommitted）、讀提交（read committed）、可重複讀（repeatable read）、串行化（serializable）。

• 讀未提交是指，一個事務還沒提交時，它作的變動就能被別的事務看到。
• 讀提交指，一個事務提交以後，它作的變動纔會被其餘事務看到。
• 可重複讀指，一個事務執行過程當中看到的數據，老是跟這個事務在啓動時看到的數據時一致的。固然可重複讀隔離級別下，未提交變動對其餘事務也是不可見的。
• 串行化，顧名思義是對於同一行記錄，「寫」會加「寫鎖」，「讀」會加「讀鎖」。當出現讀寫鎖衝突的時候，後訪問的事務必須等前一個事務執行完成，才能繼續執行。

MySQL中支持的四種隔離級別

MySQL雖然支持4種隔離級別，但與SQL標準中所規定的各級隔離級別容許發生的問題卻有些出入，MySQL在REPEATABLE READ隔離級別下，是能夠禁止幻讀問題的發生的。

咱們能夠經過： SET [GLOBAL|SESSION] TRANSACTION ISOLATION LEVEL level; 來設置隔離級別。

其中的level可選值有4個：

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

對於使用InnoDB存儲引擎的表來講，它的聚簇索引記錄中都包含必要的隱藏列：

• trx_id：每次一個事務對某條聚簇索引記錄進行改動時，都會把該事務的事務id賦值給trx_id隱藏列。

ReadView

ReadView所解決的問題是使用READ COMMITTED和REPEATABLE READ隔離級別的事務中，不能讀到未提交的記錄，這須要判斷一下版本鏈中的哪一個版本是當前事務可見的。

ReadView中主要包含4個比較重要的內容：

• m_ids：表示在生成ReadView時當前系統中活躍的讀寫事務的事務id列表。
• min_trx_id：表示在生成ReadView時當前系統中活躍的讀寫事務中最小的事務id，也就是m_ids中的最小值。
• max_trx_id：表示生成ReadView時系統中應該分配給下一個事務的id值。
• creator_trx_id：表示生成該ReadView的事務的事務id。

ReadView是如何工做的？

有了這些信息，這樣在訪問某條記錄時，只須要按照下邊的步驟判斷記錄的某個版本是否可見：

• 若是被訪問版本的trx_id屬性值與ReadView中的creator_trx_id值相同，意味着當前事務在訪問它本身修改過的記錄，因此該版本能夠被當前事務訪問。
• 若是被訪問版本的trx_id屬性值小於ReadView中的min_trx_id值，代表生成該版本的事務在當前事務生成ReadView前已經提交，因此該版本能夠被當前事務訪問。
• 若是被訪問版本的trx_id屬性值大於ReadView中的max_trx_id值，代表生成該版本的事務在當前事務生成ReadView後纔開啓，因此該版本不能夠被當前事務訪問。
• 若是被訪問版本的trx_id屬性值在ReadView的min_trx_id和max_trx_id之間，那就須要判斷一下trx_id屬性值是否是在m_ids列表中，若是在，說明建立ReadView時生成該版本的事務仍是活躍的，該版本不能夠被訪問；若是不在，說明建立ReadView時生成該版本的事務已經被提交，該版本能夠被訪問。

若是某個版本的數據對當前事務不可見的話，那就順着版本鏈找到下一個版本的數據，繼續按照上邊的步驟判斷可見性，依此類推，直到版本鏈中的最後一個版本。若是最後一個版本也不可見的話，那麼就意味着該條記錄對該事務徹底不可見，查詢結果就不包含該記錄。

在MySQL中，READ COMMITTED和REPEATABLE READ隔離級別的的一個很是大的區別就是它們生成ReadView的時機不一樣。

咱們這裏使用一個示例來解釋：

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) ;
複製代碼

事務A	事務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;

在這個例子中，咱們作以下假設:

1. 事務A、B的版本號分別是100、200，且當前系統裏只有這3個事務；
2. 三個事務開始前，(1,1）這一行數據的row trx_id是90。

READ COMMITTED —— 每次讀取數據前都生成一個ReadView

繼續上面的例子，假設如今有一個使用READ COMMITTED隔離級別的事務開始執行：

# 使用READ COMMITTED隔離級別的事務
BEGIN;

# SELECT1：Transaction 100、200未提交
select k from t where id=1 ; # 獲得值爲1
複製代碼

這個SELECT1的執行過程以下：

• 在執行SELECT語句時會先生成一個ReadView，ReadView的m_ids列表的內容就是[100, 200]，min_trx_id爲100，max_trx_id爲201，creator_trx_id爲0。
• 而後從版本鏈中挑選可見的記錄，最新的版本trx_id值爲200，在m_ids列表內，因此不符合可見性要求
• 下一個版本的trx_id值也爲100，也在m_ids列表內，因此也不符合要求，繼續跳到下一個版本。
• 下一個版本的trx_id值爲90，小於ReadView中的min_trx_id值100，因此這個版本是符合要求的。

以後，咱們把事務B的事務提交一下，而後再到剛纔使用READ COMMITTED隔離級別的事務中繼續查找，以下：

# 使用READ COMMITTED隔離級別的事務
BEGIN;

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

# SELECT2：Transaction 200提交，Transaction 100未提交
SELECT * FROM hero WHERE number = 1; # 獲得值爲2
複製代碼

這個SELECT2的執行過程以下：

• 在執行SELECT語句時會又會單獨生成一個ReadView，該ReadView的m_ids列表的內容就是[100]（事務id爲200的那個事務已經提交了，因此再次生成快照時就沒有它了），min_trx_id爲100，max_trx_id爲201，creator_trx_id爲0。
• 而後從版本鏈中挑選可見的記錄，從圖中能夠看出，最新版本trx_id值爲100，在m_ids列表內，因此不符合可見性要求
• 下一個版本的trx_id值爲200,小於max_trx_id，而且不在m_ids列表中，因此可見，返回的值爲2

REPEATABLE READ —— 在第一次讀取數據時生成一個ReadView 假設如今有一個使用REPEATABLE READ隔離級別的事務開始執行：

# 使用REPEATABLE READ隔離級別的事務
BEGIN;

# SELECT1：Transaction 100、200未提交
SELECT * FROM hero WHERE number = 1; # 獲得值爲1
複製代碼

這個SELECT1的執行過程以下：

• 在執行SELECT語句時會先生成一個ReadView，ReadView的m_ids列表的內容就是[100, 200]，min_trx_id爲100，max_trx_id爲201，creator_trx_id爲0。
• 而後從版本鏈中挑選可見的記錄，該版本的trx_id值爲100，在m_ids列表內，因此不符合可見性要求
• 下一個版本該版本的trx_id值爲200，也在m_ids列表內，因此也不符合要求，繼續跳到下一個版本。
• 下一個版本的trx_id值爲90，小於ReadView中的min_trx_id值100，因此這個版本是符合要求的。

以後，咱們把事務B的事務提交一下 而後再到剛纔使用REPEATABLE READ隔離級別的事務中繼續查找:

# 使用REPEATABLE READ隔離級別的事務
BEGIN;

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

# SELECT2：Transaction 200提交，Transaction 100未提交
SELECT * FROM hero WHERE number = 1; # 獲得值爲1
複製代碼

這個SELECT2的執行過程以下：

• 由於當前事務的隔離級別爲REPEATABLE READ，而以前在執行SELECT1時已經生成過ReadView了，因此此時直接複用以前的ReadView，以前的ReadView的m_ids列表的內容就是[100, 200]，min_trx_id爲100，max_trx_id爲201，creator_trx_id爲0。
• 而後從版本鏈中挑選可見的記錄，該版本的trx_id值爲100，在m_ids列表內，因此不符合可見性要求
• 下一個版本該版本的trx_id值爲200，也在m_ids列表內，因此也不符合要求，繼續跳到下一個版本。
• 下一個版本的trx_id值爲90，小於ReadView中的min_trx_id值100，因此這個版本是符合要求的。

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