mysql中，可重复读是怎么实现的？

2021-03-01 19:55发布

站内问答 / 大数据
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4条回答
瑶仙女呀
2021-03-05 17:01

通过一致性视图和多版本并发控制（MVCC）实现。

MVCC就是一种乐观锁的实现方式，而且是一种很常用的乐观锁实现方式。

所谓多版本，就是一行记录在数据库中存储了多个版本，每个版本以事务ID作为版本号。InnoDB 里面每个事务有一个唯一的事务 ID，是在事务开始的时候向InnoDB的事务系统申请的，并且按照申请顺序严格递增的。假如一行记录被多个事务更新，那么，就会产生多个版本的记录。

以某一行数据作为例子：



经过两次事务的操作，value从22变成了19，同时，保留了三个事务id，15、25、30。

在每个记录多版本的基础上，需要利用“一致性视图”，来做版本的可见性判断。

这里，我们要区分MySQL里面的两个”视图”概念：

  • 一个是view，通过语法create view … 实现，主要创建一个虚拟表，用来执行查询语句。

  • 一个是InnoDB用来实现mvcc的一致性视图（consistent read view），纯逻辑概念，没有物理结构，定义了在事务期间，你能看到哪些版本的数据。

我们全文提到的“视图”都是第二种，主要是支持InnoDB在“读已提交”和“可重复读”级别的并发访问问题。

  • “读未提及”级别下，没有一致性视图

  • “读已提交”级别下，会在 每个SQL开始执行的时候 创建一致性视图

  • “可重复读”级别下，会在 每个事务开始的时候 创建一致性视图

  • “串行化”级别下，直接通过加锁避免并发问题

下面，我们简单介绍一下创建一致性视图的逻辑。

以“可重复读”级别为例。

  • 当一个事务开启的时候，会向系统申请一个新事务id

  • 此时，可能还有多个正在进行的其他事务没有提交，因此在瞬时时刻，是有多个活跃的未提交事务id

  • 将这些未提交的事务id组成一个数组，数组里面最小的事务id记录为低水位，当前系统创建过的事务id的最大值+1记录为高水位

  • 这个数组array 和 高水位，就组成了“一致性视图”。

有了一致性视图后，我们就可以判断一行数据的多版本可见性了，无论是“读已提交”还是“可重复读”级别，可见性判断规则是一样的，区别在于创建快照（一致性视图）的时间。

在当前事务中，读取其他某一行的记录，对其中的版本号的可见性判断有五种情况（建议自己跟着捋一捋，挺重要的）：

  • 如果版本号小于“低水位”，说明事务已经提交，那肯定 可见；

  • 如果版本号大于“高水位”，说明这行数据的这个事务id版本是在快照后产生的，那肯定 不可见；

  • 如果版本号在事务数组array中，说明这个事务还没提交，所以 不可见；

  • 如果版本号不在事务数组array中，且低于高水位，说明这个事务已经提交，所以 可见；

  • 当然，无论什么时候，自己的事务id中的任何变化，都是可见的

可以看看下面这个例子，更容易理解。

系统创建过的事务id：1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
事务A启动，拍个快照
此时未提交的事务id有：7，8，9
一致性视图：数组array[7,8,9] + 高水位16（15+1）

对于任意一行数据的可见性判断如下：

  • 小于7的，可见

  • 大于16的，说明是快照后产生的，不可见

  • 10-15，不在数组array中，说明已经提交了，可见

  • 7，8，9在array中，说明未提交，不可见

两个重要结论：

  • InnoDB 利用了“所有数据都有多个版本”的这个特性，实现了“秒级创建快照”的能力。

  • MVCC的实现，就是根据当前事务的事务id为依据创建“一致性视图”，利用一致性视图来判断数据版本的可见性。

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大大泡泡糖 - 你小时候 经常吃大大泡泡糖吗

3楼-- · 1天前

通过一致性视图和多版本并发控制（MVCC）实现。

MVCC就是一种乐观锁的实现方式，而且是一种很常用的乐观锁实现方式。

所谓多版本，就是一行记录在数据库中存储了多个版本，每个版本以事务ID作为版本号。InnoDB 里面每个事务有一个唯一的事务 ID，是在事务开始的时候向InnoDB的事务系统申请的，并且按照申请顺序严格递增的。假如一行记录被多个事务更新，那么，就会产生多个版本的记录。

以某一行数据作为例子：



经过两次事务的操作，value从22变成了19，同时，保留了三个事务id，15、25、30。

在每个记录多版本的基础上，需要利用“一致性视图”，来做版本的可见性判断。

这里，我们要区分MySQL里面的两个”视图”概念：

  • 一个是view，通过语法create view … 实现，主要创建一个虚拟表，用来执行查询语句。

  • 一个是InnoDB用来实现mvcc的一致性视图（consistent read view），纯逻辑概念，没有物理结构，定义了在事务期间，你能看到哪些版本的数据。

我们全文提到的“视图”都是第二种，主要是支持InnoDB在“读已提交”和“可重复读”级别的并发访问问题。

  • “读未提及”级别下，没有一致性视图

  • “读已提交”级别下，会在 每个SQL开始执行的时候 创建一致性视图

  • “可重复读”级别下，会在 每个事务开始的时候 创建一致性视图

  • “串行化”级别下，直接通过加锁避免并发问题

下面，我们简单介绍一下创建一致性视图的逻辑。

以“可重复读”级别为例。

  • 当一个事务开启的时候，会向系统申请一个新事务id

  • 此时，可能还有多个正在进行的其他事务没有提交，因此在瞬时时刻，是有多个活跃的未提交事务id

  • 将这些未提交的事务id组成一个数组，数组里面最小的事务id记录为低水位，当前系统创建过的事务id的最大值+1记录为高水位

  • 这个数组array 和 高水位，就组成了“一致性视图”。

有了一致性视图后，我们就可以判断一行数据的多版本可见性了，无论是“读已提交”还是“可重复读”级别，可见性判断规则是一样的，区别在于创建快照（一致性视图）的时间。

在当前事务中，读取其他某一行的记录，对其中的版本号的可见性判断有五种情况（建议自己跟着捋一捋，挺重要的）：

  • 如果版本号小于“低水位”，说明事务已经提交，那肯定 可见；

  • 如果版本号大于“高水位”，说明这行数据的这个事务id版本是在快照后产生的，那肯定 不可见；

  • 如果版本号在事务数组array中，说明这个事务还没提交，所以 不可见；

  • 如果版本号不在事务数组array中，且低于高水位，说明这个事务已经提交，所以 可见；

  • 当然，无论什么时候，自己的事务id中的任何变化，都是可见的

可以看看下面这个例子，更容易理解。

系统创建过的事务id：1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
事务A启动，拍个快照
此时未提交的事务id有：7，8，9
一致性视图：数组array[7,8,9] + 高水位16（15+1）

对于任意一行数据的可见性判断如下：

  • 小于7的，可见

  • 大于16的，说明是快照后产生的，不可见

  • 10-15，不在数组array中，说明已经提交了，可见

  • 7，8，9在array中，说明未提交，不可见

两个重要结论：

  • InnoDB 利用了“所有数据都有多个版本”的这个特性，实现了“秒级创建快照”的能力。

  • MVCC的实现，就是根据当前事务的事务id为依据创建“一致性视图”，利用一致性视图来判断数据版本的可见性。


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