前置知识：
1. MySQL 的 undo log
2. 并发事务产生的问题和隔离级别

ReadView机制是什么？

ReadView 机制是基于 undo log 日志版本链实现的并发事务控制机制。使用这个机制，可以解决数据库事务并发的脏写、脏读、不可重复读和幻读问题。这个机制就是在事务开启的时候，生成一个 ReadView 数据结构，然后基于这个数据结构的值在并发读写的时候，进行分析，读取正确的数据的值。

生成的 ReadView 主要包含4个比较关键的数据：

  • m_ids : 正在运行的，还没有提交的事务的ID的集合
  • min_trx_id : 没有提交的事务中(m_ids里面)，最小的事务的ID
  • max_trx_id : 下一个要生成的事务的id。
  • creator_id : 创建当前 ReadView 的事务的ID

来举一个例子来说明 ReadView 是怎么运作的。

  1. 首先假设有一行初始的数据，值是初始值，修改这条数据的最后一个事务id(trx_id)=20。

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  1. 现在有事务A(id=50)和事务B(id=55)并发执行，生成一个 ReadView数据结构。

m_ids : [50,55] min_trx_id : 50 max_trx_id : 56 creator_id : 50
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  1. 事务A读取开始读取这行数据，这行数据的 trx_id=20，不在 m_ids 内，并且比当前的 min_trx_id 50 要小，说明这行数据是在 ReadView 开启前就已经提交的值。所以可以直接读取这行数据的原始值。

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  1. 事务B对这行数据进行修改，生成一个 undo log ，并且将值改为 B，并且将 trx_id 改为55。

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  1. 事务A再次读取这行数据，发现这行数据的 trx_id 变成了55，而且比max_trx_id并且 trx_id 在 m_ids 内，所以不能读取值B。然后顺着 undo log 的指针，找到上一个这行数据的数据快照版本。找到 trx_id =20 的版本。trx_id 20 不在m_ids内，并且小于 mi_trx_id ，所以可以读取，读取到原始值。

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到这里，两个事务并发执行，事务A只会读取原始值，而不会读取事务B修改过的值。

  1. 事务A将数据的值改为A，trx_id 改为50，生成 redo log。

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  1. 这时候开启一个新事务C(id=80)开始并发执行。事务C将数据改为C，trx_id 改为80，生成 undo log。

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  1. 事务A再次读取这行数据的值，发现数据的 trx_id 变成了80，大于 max_trx_id ，所以不能读取。然后读取上一个版本，发现 trx_id=50。这个事务就是自己。自己修改过的值，所以可以读取到。

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到这里，事务 A，B，C 并发执行，事务A只会读取到原始值或者是事务A自己修改的值。不会读取到事务B或者事务C修改的值。

ReadView机制如何实现事务隔离级别?

ReadView 机制实现RC(Read Commited)隔离级别

RC隔离级别下，不会产生脏读脏写，但是会存在不可重复读和幻读。

实现RC隔离级别的核心是：事务处于RC隔离级别的时候，每次查询都会重新生成一个新的 ReadView 。整体的实现过程如下：

  1. 首先假设有一行初始的数据，值是初始值，修改这条数据的最后一个事务id(trx_id)=100。

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  1. 现在有事务C(id=120)和事务D(id=140)都正在执行没有提交。

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  1. 事务D对数据行进行修改，将值改成了D，trx_id 改成140，生成undo log。但是事务D没有提交。

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  1. 事务C对数据行发起查询，生成 ReadView。读取数据时发现数据行的 trx_id=140，在m_ids内，所以往上一个版本找；找到trx_id=100的数据版本，读取到原始值。所以事务C是不会读取到未提交的事务D改的数据值的。

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  1. 事务D进行提交。因为事务D已经提交了，在RC隔离级别下，事务C是可以读取到数据值D的。

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  1. 事务C进行查询，再次生成 ReadView。然后读取数据行，发现数据行的事务id=140，小于 max_trx_id ，但是不存在于 m_ids 里面。所以是可以读取到数据值D的。

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这个过程，就体现出来事务处于RC隔离级别下，事务是读取不到没有提交的其他事务的数据的，会读取到已经提交的事务的修改值。但是会出现不可重复读和幻读现象。

ReadView 机制实现RR(Repeatable Read)隔离级别

在MySQL的RR隔离级别下， 并发带来的问题都可以得到解决。不会出现脏读脏写，也不会出现不可重复读和幻读。

ReadView 机制配合 undo log 版本链机制，默认情况下就实现了可重复读。只会读取到事务自己修改过的值，或者 ReadView 生成之前，其他事务已经提交的值。

对于幻读问题的处理，核心是判断数据行的 trx_id 是否大于 ReadView 的max_trx_id ，如果大于，则是当前事务开启之后插入的数据，则不能读取。 对于幻读解决过程，如下：

  1. 事务E(id=200)和事务F(id=220)，在同时开启； 事务E执行了查询”SELECT * FROM table WHERE id > 10”; 生成 ReadView, 获取到1条数据。

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  1. 这时候，新执行了一个事务G(id=300)。往 table 插入了一条id=11的数据。

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  1. 事务E再次执行刚才的SQL，获取到了2条数据，包括id=11的数据。发现id=11的数据的 trx_id=300 大于 max_trx_id 221。表明，这个数据是本事务E开启之后才发生的。所以不会读取出来。所以还是读取到原先的1条数据。

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