MySQL学习（五）事务隔离

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概述

MySQL的可重复读隔离级别，事务T启动的时候会创建一个视图read-view，之后事务T执行期间，即使有其他事务修改了数据，事务T看到的仍然跟在启动时看到的一样。**也就是说，一个在可重复读隔离级别下执行的事务，好像与世无争，不受外界影响。

可重复读的含义

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。

read-view 到底是什么

    假如有多个事务，每个事务都生成一个数据的全量拷贝下来，那么数据量是吓人的，MySQL 肯定不是这种方案。     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。

如图2所示，就是一个记录被多个事务连续更新后的状态。

如上图要是有3个事务开启，transaction_id 分别为 15,17,25 那么看到的值分别是 10,11,22 ，可以想象有这样的场景，transaction_id = 15 开启事务看到k 为 10 ，然后transaction_id 为 16也开启了事务，让k更新为 11 ，commit ，transaction_id 为17的开启了事务过来看热闹，那么它拿到的k 为 11 ，后面的 transaction_id 为 25也是同样的道理 ，而为了记录每个事务对该行的操作，k分别从初始值10被set 成不同的值而不是直接记录k 的具体数值。

set k = k+1 
set k = k*2 

    你可能会问，前面的文章不是说，语句更新会生成undo log（回滚日志）吗？那么，undo log在哪呢？     实际上，图2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。比如，需要V2的时候，就是通过V4依次执行U3、U2算出来。     到了这里我们可以知道 undo-log 就是来保存多个版本某行数据的变化逻辑，并且并不是直接储存数值，而是通过逻辑推算出来的。

例子和实现

    看上面的例子我们还是很懵到底可重复读是如何实现的？实际上，（以下是通俗的理解，具体的需要查看源码实现）

• row : 维护一个链表
• 事务 ：维护一个有时间排序的活跃的数组（活跃的指的是当前开启事务的）     row上的链表保存的是对该行修改已经提交的事务；每个事务的保存的活跃数组则是当前该表相关的事务数组，按时间排序，是有序的。     例如以下的例子。

    可以看到，当A去查询某行记录的时候，它顺着该row 已经提交的链表查询，一直查到自己的一个txn_id ，而其他的事务不会被读到。 当B更新的时候，则是先读后更新的，这个读，只能读当前的值，而不需要顺着链表确定自己读取的值是多少，成为当前读（current read ） 。

    事务去row 链表确定自己读取的值，有这样的规则，

    现在事务A要来读数据了，它的视图数组是[99,100]。当然了，读数据都是从当前版本读起的。所以，事务A查询语句的读数据流程是这样的：

• 找到(1,3)的时候，判断出row trx_id=101，比高水位大，处于红色区域，不可见；
• 接着，找到上一个历史版本，一看row trx_id=102，比高水位大，处于红色区域，不可见；
• 再往前找，终于找到了（1,1)，它的row trx_id=90，比低水位小，处于绿色区域，可见。 这样执行下来，虽然期间这一行数据被修改过，但是事务A不论在什么时候查询，看到这行数据的结果都是一致的，所以我们称之为一致性读。

    假如C事务被换成了 C' 的执行逻辑

那么当B在更新数据的时候，C'还没有提交，B就会一直阻塞在那里，因为该行的写锁被获取了。

读提交

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。

注意读提交的隔离级别下，每一个语句执行前都会重新算出一个新的视图。

MVCC 

以下来自官方的描述。 

InnoDB is a multi-versioned storage engine: it keeps information about old versions of changed rows, to support transactional features such as concurrency and rollback. This information is stored in the tablespace in a data structure called a rollback segment (after an analogous data structure in Oracle). InnoDB uses the information in the rollback segment to perform the undo operations needed in a transaction rollback. It also uses the information to build earlier versions of a row for a consistent read.

我们可以知道InnoDB 的多版本储存主要是两方面的作用 ： 

• concurrency 并发 
• rollback 回滚

并发主要就是上文讲的 一致性读 的实现，回滚则是事务执行失败后事务回滚操作。实现称为 MVCC 的功能主要在每个 row 增加了3个字段，分别是 ： 

• DB_TRX_ID : 用于表示标识事务
• DB_ROLL_PTR ： 用与回滚事务
• DB_ROW_ID ：插入的时候才会创建

另外，当表中删除一行数据，MySQL 并不会马上就去数据库中进行删除，而是设置一个标识，由 purge Thread 周期再进行更新. 

具体的表述可以参看官网描述 

查看和设置事务隔离级别

SET [GLOBAL | SESSION ] TRANSACTION ISOLATION LEVEL 
{
    READ UNCOMMITTED 
    | READ COMMITTD 
    | REPEATABLE READ 
    | SERIALIZABLE 
}


//查看当前会话隔离级别 
SELECT @@tx_isolationG;

//查看全局隔离级别 
SELECT @@GLOBAL.tx_isolationG;

参考资料

• MySQL实战45讲
• https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-multi-versioning.html （MVCC）