詳解MySQL事務(wù)的隔離級別與MVCC

更新時間：2021年04月22日 10:21:58 作者：cool_wa

這篇文章主要介紹了MySQL事務(wù)的隔離級別與MVCC的相關(guān)資料，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用MySQL，感興趣的朋友可以了解下

事務(wù)隔離級別

事務(wù)并發(fā)執(zhí)行遇到的問題

臟寫
- 如果一個事務(wù)修改了另一個未提交事務(wù)修改過的數(shù)據(jù)，那就意味著發(fā)生了臟寫
臟讀
- 如果一個事務(wù)讀到了另一個未提交事務(wù)修改過的數(shù)據(jù)，那就意味著發(fā)生了臟讀
不可重復(fù)讀
- 如果一個事務(wù)只能讀到另一個已經(jīng)提交的事務(wù)修改過的數(shù)據(jù)，并且其他事務(wù)每對該數(shù)據(jù)進行一次修改并提交后，該事務(wù)都能查詢到最新值，那就意味著發(fā)生了不可重復(fù)讀
幻讀
- 如果一個事務(wù)先根據(jù)某些條件查詢出一些記錄，之后另一個事務(wù)又向表中插入了符合這些條件的記錄，原先的事務(wù)再次按照該條件查詢時，能把另一個事務(wù)插入的記錄也讀出來，那就意味著發(fā)生了幻讀。
- 幻讀強調(diào)的是一個事務(wù)按照某個相同條件多次讀取記錄時，后讀取時讀到了之前沒有讀到的記錄
- 那對于先前已經(jīng)讀到的記錄，之后又讀取不到這種情況，算啥呢？其實這相當(dāng)于對每一條記錄都發(fā)生了不可重復(fù)讀的現(xiàn)象?；米x只是重點強調(diào)了讀取到了之前讀取沒有獲取到的記錄。

SQL標(biāo)準(zhǔn)中的四種隔離級別

READ UNCOMMITTED：未提交讀臟讀、不可重復(fù)讀、幻讀發(fā)生
READ COMMITTED：已提交讀不可重復(fù)讀、幻讀發(fā)生
REPEATBLE READ：可重復(fù)讀幻讀發(fā)生
SERIALIZABLE：可串行化不發(fā)生

MySQL中支持的四種隔離級別

MySQL在REPEATABLE READ隔離級別下，是可以禁止幻讀問題的發(fā)生的（關(guān)于如何禁止我們之后會詳細說明的）
MySQL默認(rèn)隔離級別為REPEATABLE READ

MVCC原理

版本鏈

對于使用InnoDB存儲引擎的表來說，它的聚簇索引記錄中都包含兩個必要的隱藏列

trx_id：每次一個事務(wù)對某條聚簇索引記錄進行改動時，都會把該事務(wù)的事務(wù)id賦值給trx_id隱藏列
roll_pointer：每次對某條聚簇索引記錄進行改動時，都會把舊的版本寫入到undo日志，然后這個隱藏列就相當(dāng)于一個指針，可以通過它來找到該記錄修改前的信息。

ReadView

對于使用READ UNCIMMITTED隔離級別的事務(wù)來說，由于可以讀到未提交事務(wù)修改過的記錄，所以直接讀取記錄的最新版本就好了；
對于使用READ COMMITTED 和REPEATABLE READ 隔離級別的事務(wù)來說，都必須保證讀到已經(jīng)提交了的事務(wù)修改過的記錄，也就是說假如另一個事務(wù)已經(jīng)修改了記錄但是尚未提交，是不能直接讀取到最新版本記錄的。核心問題：需要判斷一下版本鏈中的哪個版本是當(dāng)前事務(wù)可見的。為此設(shè)計了readview
readView包含4個比較重要的內(nèi)容：
- m_ids：表示在生成ReadView時當(dāng)前系統(tǒng)中活躍的讀寫事務(wù)的事務(wù)ID
- min_trx_id：表示生成ReadView時當(dāng)前系統(tǒng)中活躍的讀寫事務(wù)中最小的事務(wù)id，也就是m_ids中的最小值
- max_trx_id: 表示生成ReadView時系統(tǒng)中應(yīng)該分配給下一個事務(wù)的id值
- creator_trx_id:表示生成該ReadView的事務(wù)的事務(wù)ID
  - 我們前邊說過，只有在對表中的記錄做改動時（執(zhí)行INSERT、DELETE、UPDATE這些語句時）才會為事務(wù)分配事務(wù)id，否則在一個只讀事務(wù)中的事務(wù)id值都默認(rèn)為0。
有了這個ReadView，這樣在訪問某條記錄時，只需要按照下邊的步驟判斷記錄的某個版本是否可見：
- 如果被訪問的版本的trx_id屬性與ReadView中的creator_trx_id相同，意味著當(dāng)前事務(wù)在訪問它自己修改過的記錄，所以該版本可以被當(dāng)前事務(wù)訪問
- 如果被訪問的trx_id屬性值小于ReadView中的min_trx_id值，表明生成該版本的事務(wù)在當(dāng)前事務(wù)生成ReadView時已經(jīng)提交，所以該版本可以被當(dāng)前事務(wù)訪問
- 如果被訪問版本的trx_id屬性值大于或等于ReadView中的max_trx_id值，表明生成該版本的事務(wù)在當(dāng)前事務(wù)生成ReadView后才開啟，所以該版本不可以被當(dāng)前事務(wù)訪問
- 如果被訪問版本的trx_id屬性值在ReadView的min_trx_id和max_trx_id之間，那就需要判斷一下trx_id屬性值是不是在m_ids列表中，如果在，說明創(chuàng)建ReadView時生成該版本的事務(wù)還是活躍的，該版本不可被訪問；如果不在，說明創(chuàng)建ReadView時生成該版本的事務(wù)已經(jīng)被提交，該版本可以被訪問。

總結(jié)一下：

READ COMMITTED隔離級別的事務(wù)在每次查詢開始時都會生成一個獨立的ReadView
REPEATABLE READ ：在第一次讀取數(shù)據(jù)時生成一個ReadView，也就是說兩次SELECT 查詢得到的結(jié)果是重復(fù)的。

MVCC總結(jié)：所謂的MVCC指的就是在使用 READ COMMITTED 和REPEATABLE READ 這兩種隔離級別的事務(wù)在執(zhí)行普通的SELECT 操作時訪問的記錄的版本鏈的過程，這樣子可以使不用的事務(wù)的讀-寫、寫-讀操作并發(fā)執(zhí)行，從而提升性能。