今天我要跟你分享的话题是：“MySQL是如何根据undo log 链条实现read view机制的？谈谈看”

一、事务的隔离级别与MVCC？

MySQL单进程多线程的数据库软件，在事务的并发操作中可能会出现脏读，不可重复读，幻读。

MySQL支持的四种事务隔离级别如下：

  • Read uncommited 简单来说就是：事务A可以读到事务B未commit的数据。这种情况也被叫做脏读。

  • Read commited 简单来说就是：事务A可以读到事务B已经commit的数据。

  • Serializable 在该级别下，写会加写锁、读会加读锁，除了读读不互斥，其他组合都互斥，因此可以保证事务串行化顺序执行，可以避免脏读、不可重复读与幻读。

  • Repeatable read 如下图：可重复读要求事务A两次 select 查询出来的结果是一样的，即使中间事务B将id=1的行给修改了，也要保证事务A再读取时，读到的结果也得和第一次读到的结果相同。

但是可重复读存在幻读读问题，比如事务A开启后按某个范围X读取一次（事务未提交），这时其他事务在该范围X内插入了新的数据，事务A再读时就会将新插入的数据读取出来，当然在MySQL的RR隔离级别下不会再出现这种幻行的问题。

问题的解决得益于：MVCC多版本并发控制的快照读和next-key lock 当前读。

 

二、Repeatable Read是如何实现的

以RR隔离级别为例：

你可以像下面这样看一下你的MySQL默认使用的什么隔离级别：

MVCC多版本并发控制也被称为快照读，在RR的隔离级别下，当事务开启时会创建一个视图（Read View），其实这个视图就是所谓的快照。在整个事务存在的期间，一直会使用这个视图。

下面看一个九个步骤的小实验：

上图中的右部分的会话中begin之后，就会创建读视图，所以它的多次select使用的是同一个视图，所以结果都是一样的。即使数据中途被左边的事务更改了，它也没有受到影响。

再结合视图去理解这个过程。

当你执行begin开启事务之后，MySQL会拍下像下图这样的快照：

上图中的trx_ids中记录着MySQL中活跃的且未提交的事务。

假设有事务A、事务B擦不多在同一时刻开启，那这两个事务会分别得到如下的视图。

在RR的隔离级别下，事务一开启就会得到上图那样的ReadView，并且只要事务不提交这个ReadView就一直有效。

就上图来说：

在事务A的视图中，它的事务ID=61，此时活跃的事务集合是[61、62]，活跃的事务ID中最小的事务id是它本身。下一个事务id应该是63。

在事务B的视图中，它的事务ID=621，此时活跃的事务集合是[61、62]，活跃的事务ID中最小的事务id是61。下一个事务id应该是63。

先让事务A尝试去读取name列的数据。

它会发现的这行数据的Data_TRX_ID=60，通过和trx_ids对比发现这个事务ID不在活跃的事务id集合trx_ids中，并且小于它本身的60。说明：在事务A开启之前，事务ID=60的事务早就提交过了。所以事务A能直接这行数据name = tom。

然后事务B通过update语句尝试去修改这行数据，想将name 改成 jetty。这时MySQL会记录相应的undo log，并以链表的方式串联起来，于是我们会得到下图：

你可以看到上图中，由于事务B将name改成jerry，导致多出一条undo log。这条undo对应的事务ID=事务B的事务ID = 62。并且通过一个指针执向它的上一个undo log记录。

这时如果事务A重新去读，首先它会读取到的记录是name = jerry，但是它也会发现该记录的trx_id = 62 , 比自己的61还大，并且比下一个事务ID63小。说明：它读到记录其实是和自己同时开启的事务修改后的产物，这时他就会沿着undo log链条往前找，直到找到第一个trx_id等于或者小于自己事务ID的记录为止。所以事务A再一次读取到trx_id = 60的记录。

这也就是所谓的快照读机制。

另外需要注意的是：就上例来说，在RR的隔离级别下，确实能保证事务A每次读取出来的结果都是一样的，而且在事务B将其修改后，事务A依然能读取出name = tom。但是这时name=tom真的只是个快照，本质上它已经可以算是不存在是数据了。

三、Read Commited是如何实现的：

在RR隔离级别下，当事务一开始视图就会被创建出来，并且一直到该事务提交该视图都有效。

在Read Commited隔离级别，每次select 都会创建一个新的视图。

还是使用这个例子：假设事务A和事务B并发开启，并且各自得到了图中的ReadView。然后很快，事务B就将数据name = tom改成了name = jerry（未提交）。那这时事务A去select会检索出什么结果呢？

事务A检索过程：事务A首先会沿着undo log链条从头开始找，于是它首先找到name = jerry的列。但是它也发现该列的trx_id = 62 不但比自己的事务ID60大，而且还在trx_ids这个活跃事务列表中，说明name = jerry是被和自己差不多同时开启的其他事务更改的。它自然也就读不到。

紧接着事务B提交事务，然后事务A重新select会开启一个新的视图，得到如下图：

当事务A沿着undo log链条往下查找时，他发现首先发现的name = jerry的行的trx_id是62，竟然比自己的事务ID61还大，但是进一步发现，这个事务ID62并不在trx_ids中。说明，这个其实是已经被提交了的数据，那直接就意味着其实自己是允许读出这条数据的。这也就是所谓的读已提交机制。

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