MVCC
在 MySQL 中(innodb存储引擎),实际上每条记录在更新的时候都会同时记录一条回滚操作。记录上的最新值,通过回滚操作,都可以得到前一个状态的值。
假设一个值从 1 被按顺序改成了 2、3、4,在回滚日志里面就会有类似下面的记录。
当前值是 4,但是在查询这条记录的时候,不同时刻启动的事务会有不同的 read-view。如图中看到的,在视图 A、B、C 里面,这一个记录的值分别是 1、2、4,同一条记录在系统中可以存在多个版本,就是数据库的多版本并发控制(MVCC)。对于 read-view A,要得到 1,就必须将当前值依次执行图中所有的回滚操作得到。
InnoDB 是怎么定义一个 ‘快照’
InnoDB 里面每个事务有一个唯一的事务 ID,叫作 transaction id。它是在事务开始的时候向 InnoDB 的事务系统申请的,是按申请顺序严格递增的。
而每行数据也都是有多个版本的。每次事务更新数据的时候,都会生成一个新的数据版本,并且把 transaction id 赋值给这个数据版本的事务 ID,记为 row trx_id。同时,旧的数据版本要保留,并且在新的数据版本中,能够有信息可以直接拿到它。
也就是说,数据表中的一行记录,其实可能有多个版本 (row),每个版本有自己的 row trx_id。
按照可重复读的定义,一个事务启动的时候,能够看到所有已经提交的事务结果。但是之后,这个事务执行期间,其他事务的更新对它不可见。
因此,一个事务只需要在启动的时候声明说,“以我启动的时刻为准,如果一个数据版本是在我启动之前生成的,就认;如果是我启动以后才生成的,我就不认,我必须要找到它的上一个版本”。当然,如果“上一个版本”也不可见,那就得继续往前找。还有,如果是这个事务自己更新的数据,它自己还是要认的。
在实现上, InnoDB 为每个事务构造了一个数组,用来保存这个事务启动瞬间,当前正在“活跃”的所有事务 ID。“活跃”指的就是,启动了但还没提交。
数组里面事务 ID 的最小值记为低水位,当前系统里面已经创建过的事务 ID 的最大值加 1 记为高水位。
这个视图数组把所有的 row trx_id 分成了几种不同的情况。
这样,对于当前事务的启动瞬间来说,一个数据版本的 row trx_id,有以下几种可能:
如果落在绿色部分,表示这个版本是已提交的事务或者是当前事务自己生成的,这个数据是可见的;
如果落在红色部分,表示这个版本是由将来启动的事务生成的,是肯定不可见的;
如果落在黄色部分,那就包括两种情况
a. 若 row trx_id 在数组中,表示这个版本是由还没提交的事务生成的,不可见;
b. 若 row trx_id 不在数组中,表示这个版本是已经提交了的事务生成的,可见。
举个例子:
session A 启动了一个事务A, 在事务 A 开始前,系统里面分别有三个活跃事务,ID分别 是90 93 95 。
那么事务A的ID是100
此时对于事务A的视图数组是这样的 【90 93 95 100】,其中 低水位是 90, 高水位是100+1=101;
现在事务A开始读数据了
- 假如读到了ID是104的,大于高水位101,表示这个版本是由将来启动的事务生成的,是肯定不可见的;
- 读到了ID是88的,小于低水位90,表示这个版本是已提交的事务或者是当前事务自己生成的,这个数据是可见的;
- 读到了ID是94的,在低水位和高水位之间,但是不在【90 93 95 100】这个数组里,表示这个版本是已经提交了的事务生成的,可见。
- 读到了ID是93的,在低水位和高水位之间,这【90 93 95 100】这个数组里,表示这个版本是由还没提交的事务生成的,不可见;
这个判断规则是从代码逻辑直接转译过来的,但是正如你所见,用于人肉分析可见性很麻烦。
所以,我来给你翻译一下。一个数据版本,对于一个事务视图来说,除了自己的更新总是可见以外,有三种情况:
版本未提交,不可见;
版本已提交,但是是在视图创建后提交的,不可见;
版本已提交,而且是在视图创建前提交的,可见。
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