MYSQL中的事务隔离是怎么实现的?

引言

在事务隔离的时候,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还是看到和启动时一样的。

在事务分析的过程中我们需要注意事务的起点。
begin/start transaction 命令并不是一个事务的起点,在执行到它们之后的第一个操作 InnoDB 表的语句,事务才真正启动。如果你想要马上启动一个事务,可以使用 start transaction with consistent snapshot 这个命令。
一般默认autocommit=1

那事务隔离具体怎么操作?视图是啥?

一、视图

MYSQL里有两个视图的概念:
1、一个是 view。它是一个用查询语句定义的虚拟表,在调用的时候执行查询语句并生成结果。创建视图的语法是 create view … ,而它的查询方法与表一样。
2、另一个是 InnoDB 在实现 MVCC 时用到的一致性读视图,即 consistent read view,用于支持 RC(Read Committed,读提交)和 RR(Repeatable Read,可重复读)隔离级别的实现。

二、“快照”

在可重复读隔离级别下,事务在启动的时候就“拍了个快照”。注意,这个快照是基于整库的。

实际上并不是说要把整个数据库都拷贝一遍。而是主要记录事务的id。
在InnoDB中里面的每一个事务都有一个唯一id 叫做transaction id。
事务开始的时候像InnoDB申请的。并且有严格的递增顺序。

因为每行数据会有多个版本,每一次事务更新数据的时候都会生成一个新的数据版本,并且吧自己的事务id transaction id 赋值给这个数据版本你的事务ID。

这个属性记录为 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。

在这里插入图片描述
图中的虚线其实是undo log。

怎么实现?

在可重复读中,以事务自己的启动时刻为准,如果一个数据版本是在我启动之前生成的,就可以看见,承认。如果是我启动以后才生成的,我就不认,我必须找到它的上一个版本。

在这个过程中,InnoDB为每一个事务构造了一个数组,用来保存这个事务启动瞬间,当前正在“活跃”的所有事务ID。“活跃指的是”,事务启动但是还没有提交。

数组里面事务 ID 的最小值记为低水位,当前系统里面已经创建过的事务 ID 的最大值加 1 记为高水位。

这个视图数组和高水位,就组成了当前事务的一致性视图(read-view)。
在这里插入图片描述
这样,对于当前事务的启动瞬间来说,一个数据版本的 row trx_id,有以下几种可能:
如果落在绿色部分,表示这个版本是已提交的事务或者是当前事务自己生成的,这个数据是可见的;
如果落在红色部分,表示这个版本是由将来启动的事务生成的,是肯定不可见的;
如果落在黄色部分,那就包括两种情况
a. 若 row trx_id 在数组中,表示这个版本是由还没提交的事务生成的,不可见;
b. 若 row trx_id 不在数组中,表示这个版本是已经提交了的事务生成的,可见。

具体例子

现在有事务ABC
1.在事务A开始前,系统里面只有一个活跃事务ID是99;
2.在事务A、B、C的ID为100、101、102;
3.三个事务开始前,(1,1)这一行数据的row trx_id是90

这样,事务 A 的视图数组就是[99,100], 事务 B 的视图数组是[99,100,101], 事务 C 的视图数组是[99,100,101,102]。
目前有以下逻辑关系
在这里插入图片描述
第一次修改数据的是C把数据从 (1,1) 改成了 (1,2)。这时候,这个数据的最新版本的 row trx_id 是 102,而 90 这个版本已经成为了历史版本。
第二个有效更新是事务 B,把数据从 (1,2) 改成了 (1,3)。这时候,这个数据的最新版本(即 row trx_id)是 101,而 102 又成为了历史版本。
但A事务去查看的时候,就会在历史版本中一个个看,第一个看到101的,不在可见视图中,就是大于100,不看,第二个102,大于100,不看。再来看到90,比低水位小,可看。
这样事务A不论什么时候查询,看到的行数据的结果都是一致的,所以叫做一致性读

再看更新逻辑

更新数据都是先读后写的,而这个读,只能读当前的值,称为“当前读”(current read)。

除了 update 语句外,select 语句如果加锁,也是当前读。

如果把事务 A 的查询语句 select * from t where id=1 修改一下,加上 lock in share mode 或 for update,也都可以读到版本号是 101 的数据,返回的 k 的值是 3。下面这两个 select 语句,就是分别加了读锁(S 锁,共享锁)和写锁(X 锁,排他锁)。

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