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    这时,如果我告诉你事务B查到的k的值是3,而事务A查到的k的值是1,你是不是感觉有点晕 呢?

    在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。

    “快照”在MVCC里是怎么工作的?

    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。

    这时,你会说这看上去不太现实啊。如果一个库有100G,那么我启动一个事务,MySQL就要拷 贝100G的数据出来,这个过程得多慢啊。可是,我平时的事务执行起来很快啊。

    实际上,我们并不需要拷贝出这100G的数据。我们先来看看这个快照是怎么实现的。

    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。
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    图中虚线框里是同一行数据的4个版本,当前最新版本是V4,k的值是22,它是被transaction id 为25的事务更新的,因此它的row trx_id也是25。

    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。

    按照可重复读的定义,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。

    因此,一个事务只需要在启动的时候声明说,“以我启动的时刻为准,如果一个数据版本是在我 启动之前生成的,就认;如果是我启动以后才生成的,我就不认,我必须要找到它的上一个版 本”。

    当然,如果“上一个版本”也不可见,那就得继续往前找。还有,如果是这个事务自己更新的数 据,它自己还是要认的。

    在实现上, InnoDB为每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”指的就是,启动了但还没提交。 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)。 而数据版本的可见性规则,就是基于数据的row trx_id和这个一致性视图的对比结果得到的。 这个视图数组把所有的row trx_id 分成了几种不同的情况。
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    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:

    1. 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;
    2. 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;
    3. 如果落在黄色部分,那就包括两种情况:
      • 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
      • 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。

    比如,对于图2中的数据来说,如果有一个事务,它的低水位是18,那么当它访问这一行数据 时,就会从V4通过U3计算出V3,所以在它看来,这一行的值是11。

    所以你现在知道了,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。

    接下来,我们继续看一下图1中的三个事务,分析下事务A的语句返回的结果,为什么是k=1。 这里,我们不妨做如下假设:

    1. 事务A开始前,系统里面只有一个活跃事务ID是99;
    2. 事务A、B、C的版本号分别是100、101、102,且当前系统里只有这四个事务;
    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]。

    为了简化分析,我先把其他干扰语句去掉,只画出跟事务A查询逻辑有关的操作:
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    从图中可以看到,第一个有效更新是事务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。

    你可能注意到了,在事务A查询的时候,其实事务B还没有提交,但是它生成的(1,3)这个版本已 经变成当前版本了。但这个版本对事务A必须是不可见的,否则就变成脏读了。

    好,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:

    1. 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
    2. 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
    3. 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。

    一个数据版本,对于一个事务视图来说,除了自己的更新总是可见以 外,有三种情况:

    1. 版本未提交,不可见
    2. 版本已提交,但是是在视图创建后提交的,不可见;
    3. 版本已提交,而且是在视图创建前提交的,可见。

    现在,我们用这个规则来判断图4中的查询结果,事务A的查询语句的视图数组是在事务A启动的 时候生成的,这时候:

    1. (1,3)还没提交,属于情况1,不可见;
    2. (1,2)虽然提交了,但是是在视图数组创建之后提交的,属于情况2,不可见;
    3. (1,1)是在视图数组创建之前提交的,可见。
    • 更新逻辑

    细心的同学可能有疑问了:事务B的update语句,如果按照一致性读,好像结果不对哦?

    你看图5中,事务B的视图数组是先生成的,之后事务C才提交,不是应该看不见(1,2)吗,怎么能 算出(1,3)来?
    image.png详见资料