mysql 事务隔离级别的实现原理

目录

 

一、事务的四要素（ACID）

二、mysql的事务的隔离级别

三、多版本并发控制（multi-version concurrency control）

3.1 功能

3.2 原理

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一、事务的四要素（ACID）

1. 原子性（atomicity）：all done  或者 all not  done

2. 一致性（consistency）：事务开启和结束之后，数据的完整性没有被破坏

3. 隔离性（isolation）：一个事务的执行不能被另一个事务干扰

4. 持久性 （durability）：事务一旦提交，对于数据库的变更是永久性的

二、mysql的事务的隔离级别

隔离级别	脏读	不可重复读	幻读
读未提交（read uncommitted）	✔️	✔️	✔️
读已提交（read committed）	❌	✔️	✔️
可重复读（repeatable read）	❌	❌	✔️
串行化（serializable）	❌	❌	❌

默认的隔离级别是：可重复读(repeatable read)

 

脏读：事务A读了事务B更新但未提交的数据，事务B回滚之后，A读到的就是脏数据

不可重复读：事务A需要多次读同一数据，事务B在事务A读数据的过程中，对数据进行了更新，则A多次读同一数据，结果不一致

幻读：事务A读某一个数据，其他事务又执行了插入操作，事务A再次按照同一条件查询时，数据变多了

 

三、多版本并发控制（multi-version concurrency control）

3.1 功能

       使得InnoDB在read committed和 repeatable read两种隔离级别下的一致性读有了保障。换句话说，在这两种隔离级别下，每个事物执行普通的select时，查询到的都是已经提交的数据或是当前事务更新的数据。这个技术是一项非常强大的技术，可以使得查询操作不用等待锁释放就能执行。当然这并不是一项通用技术，一些其他的数据库产品以及mysql的其他存储引擎并不支持。

3.2 原理

3.2.1 版本链

InnoDB存储引擎会给数据库的每一行增加三个隐藏字段

1. row_id：如果存在主键或是非NULL唯一键，该字段非必须

2. trx_id：事务ID，每次对某一个记录进行更新时，会把更新这条记录的事务ID赋值给隐藏的trx_id字段

3. roll_ptr：每次对某条记录进行修改时，这个隐藏列会存一个指针，可以通过这个指针找到修改之前的数据

3.2.2 ReadView

ReadView中包含4个主要内容：

（1） m_ids：生成当前ReadView时，当前系统中的活跃事务列表

（2）min_trx_id：生成当前ReadView时，当前当前系统中最小的活跃事务Id，即m_ids中的最小值

（3）max_trx_id：生成当前ReadView时，系统应该给下一个事务分配的id值

（4）creator_trx_id：生成当前ReadView的事务Id

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注意：max_trx_id并不是m_ids中的最大值，事务ID是递增分配的。

e.g. 比如m_ids中有1，2，3三个活跃事务，之后事务3提交了，那么生成新的ReadView时,m_ids中只有1，2两个事务，而max_trx_id=4

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3.2.3 一致性读（consistent read）

对于读已提交和可重复读两种隔离级别，可以借助ReadView，按照如下规则实现一致性读：

（1）如果被访问版本的trx_id与creator_trx_id相同，则表示当前事务正在访问自己修改的版本，该版本数据对当前事务可见；

（2）如果被访问版本的trx_id小于min_trx_id，则表示生成该ReadView时，当前版本的数据已经提交，该版本数据对当前事务可见；

（3）如果被访问版本的trx_id大于max_trx_id，表示生成该ReadView时，该版本的事务还未开启，该版本的数据对当前事务不可见；

（4）如果被访问版本的trx_id大于min_trx_id，小于max_trx_id，就需要判断当前版本的trx_id是否在m_ids中。如果在，则表示当前版本还为提交，该版本数据不可用；如果不在，则表示该版本数据已经提交，该版本数据可以被当前事务访问