详解MySQL事务的隔离级别与MVCC

事务隔离级别

事务并发执行遇到的问题

  • 脏写

    • 如果一个事务修改了另一个未提交事务修改过的数据，那就意味着发生了脏写
  • 脏读
    • 如果一个事务读到了另一个未提交事务修改过的数据，那就意味着发生了脏读
  • 不可重复读
    • 如果一个事务只能读到另一个已经提交的事务修改过的数据，并且其他事务每对该数据进行一次修改并提交后，该事务都能查询到最新值，那就意味着发生了不可重复读
  • 幻读
    • 如果一个事务先根据某些条件查询出一些记录，之后另一个事务又向表中插入了符合这些条件的记录，原先的事务再次按照该条件查询时，能把另一个事务插入的记录也读出来，那就意味着发生了幻读。
    • 幻读强调的是一个事务按照某个相同条件多次读取记录时，后读取时读到了之前没有读到的记录
    • 那对于先前已经读到的记录，之后又读取不到这种情况，算啥呢？其实这相当于对每一条记录都发生了不可重复读的现象。幻读只是重点强调了读取到了之前读取没有获取到的记录。

SQL标准中的四种隔离级别

  • READ UNCOMMITTED： 未提交读 脏读、不可重复读、幻读 发生
  • READ COMMITTED：已提交读 不可重复读、幻读 发生
  • REPEATBLE READ：可重复读 幻读 发生
  • SERIALIZABLE：可串行化 不发生

MySQL中支持的四种隔离级别

  • MySQL在REPEATABLE READ隔离级别下，是可以禁止幻读问题的发生的（关于如何禁止我们之后会详细说明的）
  • MySQL默认隔离级别为REPEATABLE READ

MVCC原理

版本链

对于使用InnoDB存储引擎的表来说，它的聚簇索引记录中都包含两个必要的隐藏列

  • 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
  • roll_pointer：每次对某条聚簇索引记录进行改动时，都会把旧的版本写入到undo日志，然后这个隐藏列就相当于一个指针，可以通过它来找到该记录修改前的信息。

ReadView

  • 对于使用READ UNCIMMITTED隔离级别的事务来说，由于可以读到未提交事务修改过的记录，所以直接读取记录的最新版本就好了；
  • 对于使用READ COMMITTED 和REPEATABLE READ 隔离级别的事务来说，都必须保证读到已经提交了的事务修改过的记录，也就是说假如另一个事务已经修改了记录但是尚未提交，是不能直接读取到最新版本记录的。核心问题：需要判断一下版本链中的哪个版本是当前事务可见的。为此设计了readview
  • readView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
    • min_trx_id：表示生成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
      • 我们前边说过，只有在对表中的记录做改动时（执行INSERT、DELETE、UPDATE这些语句时）才会为事务分配事务id，否则在一个只读事务中的事务id值都默认为0。
  • 有了这个ReadView，这样在访问某条记录时，只需要按照下边的步骤判断记录的某个版本是否可见：
    • 如果被访问的版本的trx_id属性与ReadView中的creator_trx_id相同，意味着当前事务在访问它自己修改过的记录，所以该版本可以被当前事务访问
    • 如果被访问的trx_id属性值小于ReadView中的min_trx_id值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView时已经提交，所以该版本可以被当前事务访问
    • 如果被访问版本的trx_id属性值大于或等于ReadView中的max_trx_id值，表明生成该版本的事务在当前事务生成ReadView后才开启，所以该版本不可以被当前事务访问
    • 如果被访问版本的trx_id属性值在ReadView的min_trx_id和max_trx_id之间，那就需要判断一下trx_id属性值是不是在m_ids列表中，如果在，说明创建ReadView时生成该版本的事务还是活跃的，该版本不可被访问；如果不在，说明创建ReadView时生成该版本的事务已经被提交，该版本可以被访问。

总结一下：

  • READ COMMITTED隔离级别的事务在每次查询开始时都会生成一个独立的ReadView
  • REPEATABLE READ ：在第一次读取数据时生成一个ReadView，也就是说两次SELECT 查询得到的结果是重复的。

MVCC总结： 所谓的MVCC指的就是在使用 READ COMMITTED 和REPEATABLE READ 这两种隔离级别的事务在执行普通的SELECT 操作时访问的记录的版本链的过程，这样子可以使不用的事务的读-写、写-读操作并发执行，从而提升性能。

mysql如何在RR级别解决幻读的

1.当前读，读的是最新版本，并且需要获取对应记录的锁，如下SQL

  • select ... lock in share mode
  • select ... for update
  • update 、delete 、insert

是通过next-key 来实现幻读的

2.快照读 是通过mvcc 来解决的

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