詳解MySQL事務(wù)的隔離級(jí)別與MVCC

更新時(shí)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(jí)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(jí)別

事務(wù)并發(fā)執(zhí)行遇到的問(wèn)題

臟寫(xiě)
- 如果一個(gè)事務(wù)修改了另一個(gè)未提交事務(wù)修改過(guò)的數(shù)據(jù)，那就意味著發(fā)生了臟寫(xiě)
臟讀
- 如果一個(gè)事務(wù)讀到了另一個(gè)未提交事務(wù)修改過(guò)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(gè)事務(wù)只能讀到另一個(gè)已經(jīng)提交的事務(wù)修改過(guò)的數(shù)據(jù)，并且其他事務(wù)每對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行一次修改并提交后，該事務(wù)都能查詢(xún)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(gè)事務(wù)先根據(jù)某些條件查詢(xún)出一些記錄，之后另一個(gè)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(xún)時(shí)，能把另一個(gè)事務(wù)插入的記錄也讀出來(lái)，那就意味著發(fā)生了幻讀。
- 幻讀強(qiáng)調(diào)的是一個(gè)事務(wù)按照某個(gè)相同條件多次讀取記錄時(shí)，后讀取時(shí)讀到了之前沒(méi)有讀到的記錄
- 那對(duì)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(shí)這相當(dāng)于對(duì)每一條記錄都發(fā)生了不可重復(fù)讀的現(xiàn)象。幻讀只是重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了讀取到了之前讀取沒(méi)有獲取到的記錄。

SQL標(biāo)準(zhǔn)中的四種隔離級(jí)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(jí)別

MySQL在REPEATABLE READ隔離級(jí)別下，是可以禁止幻讀問(wèn)題的發(fā)生的（關(guān)于如何禁止我們之后會(huì)詳細(xì)說(shuō)明的）
MySQL默認(rèn)隔離級(jí)別為REPEATABLE READ

MVCC原理

版本鏈

對(duì)于使用InnoDB存儲(chǔ)引擎的表來(lái)說(shuō)，它的聚簇索引記錄中都包含兩個(gè)必要的隱藏列

trx_id：每次一個(gè)事務(wù)對(duì)某條聚簇索引記錄進(jìn)行改動(dòng)時(shí)，都會(huì)把該事務(wù)的事務(wù)id賦值給trx_id隱藏列
roll_pointer：每次對(duì)某條聚簇索引記錄進(jìn)行改動(dòng)時(shí)，都會(huì)把舊的版本寫(xiě)入到undo日志，然后這個(gè)隱藏列就相當(dāng)于一個(gè)指針，可以通過(guò)它來(lái)找到該記錄修改前的信息。

ReadView

對(duì)于使用READ UNCIMMITTED隔離級(jí)別的事務(wù)來(lái)說(shuō)，由于可以讀到未提交事務(wù)修改過(guò)的記錄，所以直接讀取記錄的最新版本就好了；
對(duì)于使用READ COMMITTED 和REPEATABLE READ 隔離級(jí)別的事務(wù)來(lái)說(shuō)，都必須保證讀到已經(jīng)提交了的事務(wù)修改過(guò)的記錄，也就是說(shuō)假如另一個(gè)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(wèn)題：需要判斷一下版本鏈中的哪個(gè)版本是當(dāng)前事務(wù)可見(jiàn)的。為此設(shè)計(jì)了readview
readView包含4個(gè)比較重要的內(nèi)容：
- m_ids：表示在生成ReadView時(shí)當(dāng)前系統(tǒng)中活躍的讀寫(xiě)事務(wù)的事務(wù)ID
- min_trx_id：表示生成ReadView時(shí)當(dāng)前系統(tǒng)中活躍的讀寫(xiě)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(shí)系統(tǒng)中應(yīng)該分配給下一個(gè)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(shuō)過(guò)，只有在對(duì)表中的記錄做改動(dòng)時(shí)（執(zhí)行INSERT、DELETE、UPDATE這些語(yǔ)句時(shí)）才會(huì)為事務(wù)分配事務(wù)id，否則在一個(gè)只讀事務(wù)中的事務(wù)id值都默認(rèn)為0。
有了這個(gè)ReadView，這樣在訪問(wèn)某條記錄時(shí)，只需要按照下邊的步驟判斷記錄的某個(gè)版本是否可見(jiàn)：
- 如果被訪問(wèn)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(wèn)它自己修改過(guò)的記錄，所以該版本可以被當(dāng)前事務(wù)訪問(wèn)
- 如果被訪問(wèn)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(shí)已經(jīng)提交，所以該版本可以被當(dāng)前事務(wù)訪問(wèn)
- 如果被訪問(wèn)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(kāi)啟，所以該版本不可以被當(dāng)前事務(wù)訪問(wèn)
- 如果被訪問(wèn)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(shuō)明創(chuàng)建ReadView時(shí)生成該版本的事務(wù)還是活躍的，該版本不可被訪問(wèn)；如果不在，說(shuō)明創(chuàng)建ReadView時(shí)生成該版本的事務(wù)已經(jīng)被提交，該版本可以被訪問(wèn)。

總結(jié)一下：

READ COMMITTED隔離級(jí)別的事務(wù)在每次查詢(xún)開(kāi)始時(shí)都會(huì)生成一個(gè)獨(dú)立的ReadView
REPEATABLE READ ：在第一次讀取數(shù)據(jù)時(shí)生成一個(gè)ReadView，也就是說(shuō)兩次SELECT 查詢(xún)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(jí)別的事務(wù)在執(zhí)行普通的SELECT 操作時(shí)訪問(wèn)的記錄的版本鏈的過(guò)程，這樣子可以使不用的事務(wù)的讀-寫(xiě)、寫(xiě)-讀操作并發(fā)執(zhí)行，從而提升性能。