MVCC并发版本控制之重点ReadView

MVCC并发版本控制

本文大部分来自《MySQL是怎样运行的》,这里只是简单总结,用于各位回忆和复习。

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(不知道的快去看《MySQL是怎样运行的》)

  • 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日志中,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。

    假设现在有两个事务id 分别为 100 、 200 的事务对这条记录进行 UPDATE 操作,操作流程如下:

每次对记录进行改动,都会记录一条undo日志(不懂的可以理解为一个记录着过去的操作的日志) ,每条 undo日志 也都有一个 roll_pointer 属性( INSERT 操作对应的 undo日志 没有该属性,因为该记录并没有更早的版本),可以将这些 undo日志 都连起来,串成一个链表,所以现在的情况就像下图一样:

对该记录每次更新后,都会将旧值放到一条 undo日志 中,就算是该记录的一个旧版本,随着更新次数的增多, 所有的版本都会被 roll_pointer 属性连接成一个链表,我们把这个链表称之为 版本链 ,版本链的头节点就是当 前记录最新的值。另外,每个版本中还包含生成该版本时对应的 事务id ,这个信息很重要,我们稍后就会用到。

ReadView

我们来引出一下readview是什么东西:

对于使用 READ UNCOMMITTED 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 SERIALIZABLE 隔离级别的事务来说,则是使用加锁的方式来问记录

但是!!!对于使用 READ COMMITTED 和 REPEATABLE READ 隔离级别的事务来说

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, 是不能直接读取最新版本的记录的,核心问题就是: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 InnoDB 的大叔提出了一个 ReadView 的概念,这个 ReadView 中主要包含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 列表。

  • min_trx_id :表示在生成 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。

    • 小贴士: 注意max_trx_id并不是m_ids中的最大值,事务id是递增分配的。比方说现在有id为1,2,3这三 个事务,之后id为3的事务提交了。那么一个新的读事务在生成ReadView时,m_ids就包括1和2,mi n_trx_id的值就是1,max_trx_id的值就是4。

  • creator_trx_id :表示生成该 ReadView 的事务的事务id 。

    • 小贴士: 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 ReadView ,这样在访问某条记录时,只需要按照下边4个步骤判断记录的某个版本是否可见:注意,与被访问版本对比的东西都是指(当前最新的ReadView)

  • 如果(被访问版本的) trx_id = creator_trx_id ,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(被访问版本的) trx_id < min_trx_id ,表明生成该版本的事务在当前事务生成 ReadView 前已经提交,所以该版本可以被当前事务访问。

  • 如果(被访问版本的) trx_id > max_trx_id ,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)min_trx_id < trx_id < max_trx_id ,那就需要判断一下 trx_id 属性值是不是在 m_ids 活跃事务列表中。

    • 如果在,说明创建 ReadView 时生成该版本的事务还是活跃的,还没提交,该版本不可以被访问。

    • 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。

ReadView生成时机

读已提交 和 可重复读 隔离级别最大的区别就是它们生成ReadView的时机不同:

  • READ COMMITTED —— 每次读取数据前都生成一个ReadView

    • 每次select操作都生成一个ReadView,所以每一次查询都在用一个最新生成的ReadView进行上述4步走,所以查出来的应该是最新提交的事务中的最后一个操作(因为一个事务可能有多个增改操作)

  • REPEATABLE READ —— 在第一次读取数据时生成一个ReadView

    • 意味着你在第一次执行select语句之后,不管增删改了多少次,永远拿第一次select生成的ReadView来进行刚刚说的4个步骤判断,所以一直查询的是第一次select语句所查出来的东西。

具体例子这里不过多赘述,还是自行看书。

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