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08 | 事务到底是隔离的还是不隔离的? #17

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git-zjx opened this issue Jul 23, 2019 · 0 comments

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@git-zjx
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commented Jul 23, 2019

事务的启动时机

begin/start transaction 命令并不是一个事务的起点,在执行到它们之后的第一个操作 InnoDB 表的语句(第一个快照读语句),事务才真正启动。如果你想要马上启动一个事务,可以使用 start transaction with consistent snapshot 这个命令

两个“视图”的概念

  • 一个是 view。它是一个用查询语句定义的虚拟表,在调用的时候执行查询语句并生成结果。创建视图的语法是create view ...,而它的查询方法与表一样。
  • 另一个是 InnoDB 在实现 MVCC 时用到的一致性读视图,即 consistent read view,用于支持RC(Read Committed,读提交)和RR(Repeatable Read,可重复读)隔离级别的实现。它没有物理结构,作用是事务执行期间用来定义“我能看到什么数据”。

“快照”在MVCC里是怎么工作的?

在可重复读隔离级别下,事务在启动的时候就“拍了个快照”。注意,这个快照是基于整库的。

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。
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图中的三个虚线箭头,就是undo log;而V1、V2、V3并不是物理上真实存在的,而是每次需要的时候根据当前版本和undo log计算出来的

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。这个视图数组和高水位,就组成了当前事务的一致性视图(read-view)。而数据版本的可见性规则,就是基于数据的row trx_id和这个一致性视图的对比结果得到的。
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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。

InnoDB利用了“所有数据都有多个版本”的这个特性,实现了“秒级创建快照”的能力

更新逻辑

更新数据都是先读后写的,而这个读,只能读当前的值,称为“当前读”(current read)。除了update语句外,select语句如果加锁,也是当前读

事务的可重复读的能力是怎么实现的?
可重复读的核心就是一致性读(consistent read);而事务更新数据的时候,只能用当前读。如果当前的记录的行锁被其他事务占用的话,就需要进入锁等待。
而读提交的逻辑和可重复读的逻辑类似,它们最主要的区别是:

  • 在可重复读隔离级别下,只需要在事务开始的时候创建一致性视图,之后事务里的其他查询都共用这个一致性视图;
  • 在读提交隔离级别下,每一个语句执行前都会重新算出一个新的视图。

问题

  1. 为什么表结构不支持“可重复读”?
    因为表结构没有对应的行数据,也没有row trx_id,因此只能遵循当前读的逻辑

@git-zjx git-zjx added this to MySQL实战45讲 in MySQL Jul 23, 2019

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