天天看點

MySQL怎樣實作可重複讀寫?

簡單了解一下可重複讀

可重複讀是指:一個事務執行過程中看到的資料,總是跟這個事務在啟動時看到的資料是一緻的。

我們可以簡單了解為:在可重複讀隔離級别下,事務在啟動的時候就”拍了個快照“。注意,這個快照是基于整個庫的。

這時,你可能就會想,如果一個庫有 100G,那麼我啟動一個事務,MySQL就要拷貝 100G 的資料出來,這個過程得多慢啊。可是,我平時的事務執行起來很快啊。

實際上,我們并不需要拷貝出這 100G 的資料。我們來看下”快照“是怎麼實作的。

申請阿裡雲服務時,可以使用

2000元阿裡雲代金券

,阿裡雲官網領取網址:

https://dashi.aliyun.com/site/yun/youhui

拍個快照

InnoDB 裡面每個事務都有一個唯一的事務 ID,叫作 transaction id。它在事務開始的時候向 InnoDB 的事務系統申請的,是按申請順序嚴格遞增的。

每條記錄在更新的時候都會同時記錄一條 undo log,這條 log 就會記錄上目前事務的 transaction id,記為 row trx_id。記錄上的最新值,通過復原操作,都可以得到前一個狀态的值。

如下圖所示,一行記錄被多個事務更新之後,最新值為 k=22。假設事務A在 trx_id=15 這個事務送出後啟動,事務A 要讀取該行時,就通過 undo log,計算出該事務啟動瞬間該行的值為 k=10。

MySQL怎樣實作可重複讀寫?

在可重複讀隔離級别下,一個事務在啟動時,InnoDB 會為事務構造一個數組,用來儲存這個事務啟動瞬間,目前正在”活躍“的所有事務ID。”活躍“指的是,啟動了但還沒送出。

阿裡雲伺服器1核2G低至82元/年

,阿裡雲官活動網址:

https://dashi.aliyun.com/site/yun/aliyun

可以用20代金券,即102-20=82。

數組裡面事務 ID 為最小值記為低水位,目前系統裡面已經建立過的事務 ID 的最大值加 1 記為高水位。

這個視圖數組和高水位,就組成了目前事務的一緻性視圖(read-view)。

這個視圖數組把所有的 row trx_id 分成了幾種不同的情況。

幾種不同的情況

如果 trx_id 小于低水位,表示這個版本在事務啟動前已經送出,可見;

如果 trx_id 大于高水為,表示這個版本在事務啟動後生成,不可見;

如果 trx_id 大于低水位,小于高水位,分為兩種情況:

若 trx_id 在數組中,表示這個版本在事務啟動時還未送出,不可見;

若 trx_id 不在數組中,表示這個版本在事務啟動時已經送出,可見。

InnoDB 就是利用 undo log 和 trx_id 的配合,實作了事務啟動瞬間”秒級建立快照“的能力。

舉個栗子

初始化語句

MySQL怎樣實作可重複讀寫?

下表為事務A, B, C 的執行流程

MySQL怎樣實作可重複讀寫?

我們假設事務A, B, C 的 trx_id 分别為 100, 101, 102。事務A開始前活躍的事務 ID 隻有 99,并且 id=1 這一行資料的 trx_id=90。

根據假設,我們得出事務啟動瞬間的視圖數組:事務A:[99, 100],事務B:[99, 100, 101],事務C:[99, 100, 101, 102]。

MySQL怎樣實作可重複讀寫?

事務C通過更新語句,把 k 更新為 2,此時trx_id=102;

事務B通過更新語句,把 k 更新為 3,此時trx_id=101;

事務B通過查詢語句,查詢到最新一條記錄為3,trx_id=101,滿足隔離條件,傳回 k=3;

事務A通過查詢語句:

1.查詢到最新一條記錄為3,trx_id=101,比高水位大,不可見;

2.通過 undo log,找到上一個曆史版本,trx_id=102,比高水位大,不可見;

3.繼續找上一個曆史版本,trx_id=90,比低水位小,可見。

提出問題:為啥事務B更新的時候能看到事務C的修改?

我們假設事務B在更新的看不到事務C的修改,是什麼個情況?

事務B查詢到最新一條記錄為2,trx_id=102,比高水位大,不可見;

通過 undo log,找到上一個版本,trx_id=90,比低水位小,可見;

傳回記錄 k=1,執行 k=k+1,把 k 更新為2,此時 trx_id=101。

如果是這種情況,事務C可能就蒙了:“啥子情況,我的更新怎麼就丢了”。事務B覆寫了事務C的更新。

是以,InnoDB在更新時運用一條規則:更新資料都是先讀後寫的,而這個讀,隻能讀目前的值,稱為“目前讀“ (current read)。

是以,事務B在更新時要拿到最新的資料,在此基礎上做更新。緊接着,事務B在讀取的時候,查詢到最新的記錄為3, trx_id=101 為目前事務ID,可見。

我們再假設另一種情況:

事務B在更新之後,事務C緊接着更新,事務B復原了,事務C成功送出。

MySQL怎樣實作可重複讀寫?

如果按照目前讀的定義,會發生以下事故,假設目前 K=1:

事務B把 k 更新為 2;

事務C讀取到目前最新值,k=2,更新為3;

事務B復原;

事務C送出。

這時候,事務C發現自己想要執行的是 +1 操作,結果變成了 ”+2“ 操作。

InnoDB 肯定不允許這種情況的發生,事務B在執行更新語句時,會給該行加上行鎖,直到事務B結束,才會釋放這個鎖。

MySQL怎樣實作可重複讀寫?

小結

InnoDB 的行資料有多個版本,每個版本都有 row trx_id。事務根據 undo log 和 trx_id 建構出滿足目前隔離級别的一緻性視圖。可重複讀的核心是一緻性讀,而事務更新資料的時候,隻能使用目前讀,如果目前記錄的行鎖被其他事務占用,就需要進入鎖等待。

繼續閱讀