1、什么是ReadView
在 MVCC机制中,多个事务对同一个行记录进行更新会产生多个历史快照,这些历史快照保存在 Undo Log里。如果一个事务想要查询这个行记录,需要读取哪个版本的行记录呢?这时就需要用到 ReadView 了,它帮我们解决了行的可见性问题。
ReadView 就是事务A在使用MVCC机制进行快照读操作时产生的读视图。当事务启动时,会生成数据库系统当前的一个快照,InnoDB 为每个事务构造了一个数组,用来记录并维护系统当前活跃事务 的ID(“活跃”指的就是,启动了但还没提交)。
2、设计思路
使用 READ UNCOMMITTED 隔离级别的事务,由于可以读到未提交事务修改过的记录,所以直接读取记录的最新版本就好了。
使用 SERIALIZABLE 隔离级别的事务,InnoDB规定使用加锁的方式来访问记录。
使用 READ COMMITTED和REPEATABLE READ
隔离级别的事务,都必须保证读到已经提交了的事务修改过的记录。假如另一个事务已经修改了记录但是尚未提交,是不能直接读取最新版本的记录的,核心问题就是需要判断一下版本链中的哪个版本是当前事务可见的,这是ReadView要解决的主要问题。
ReadView中主要包含4个比较重要的内容:
1.creator trx_id,创建这个 Read View的事务 ID。说明:只有在对表中的记录做改动时(执行INSERT、DELETE、UPDATE这些语句时)才会为事务分配事务id,否则在一个只读事务中的事务id值都默认为0。
2. trx_ids ,表示在生成ReadView时当前系统中活跃的读写事务的事务id列表 。
3. up_limit_id ,活跃的事务中最小的事务 ID。
4. low_limit_id ,表示生成ReadView时系统中应该分配给下一个事务的 id 值。
3、如何解决幻读
接下来说明InnoDB 是如何解决幻读的。
假设现在表 student 中只有一条数据,数据内容中,主键 id=1,隐藏的 trx_id=10,它的 undo log 如下图
所示。
假设现在有事务 A 和事务 B 并发执行, 事务 A 的事务 id 为 20 , 事务 B 的事务 id 为 30 。
步骤1:事务 A 开始第一次查询数据,查询的 SQL 语句如下。
select * from student where id >= 1;
在开始查询之前,MySQL 会为事务 A 产生一个 ReadView,此时 ReadView 的内容如下: trx_ids=[20,30] , up_limit_id=20 , low_limit_id=31 ,creator_trx_id=20 。
由于此时表 student 中只有一条数据,且符合 where id>=1 条件,因此会查询出来。然后根据 ReadView机制,发现该行数据的trx_id=10,小于事务 A 的 ReadView 里 up_limit_id,这表示这条数据是事务 A 开启之前,其他事务就已经提交了的数据,因此事务 A 可以读取到。
结论:事务 A 的第一次查询,能读取到一条数据,id=1。
步骤2:接着事务 B(trx_id=30),往表 student 中新插入两条数据,并提交事务。
insert into student(id,name) values(2,'李四');
insert into student(id,name) values(3,'王五');
此时表student 中就有三条数据了,对应的 undo 如下图所示
步骤3:接着事务 A 开启第二次查询,根据可重复读隔离级别的规则,此时事务 A 并不会再重新生成ReadView。此时表 student 中的 3 条数据都满足 where id>=1 的条件,因此会先查出来。然后根据ReadView 机制,判断每条数据是不是都可以被事务 A 看到。
1)首先 id=1 的这条数据,前面已经说过了,可以被事务 A 看到。
2)然后是 id=2 的数据,它的 trx_id=30,此时事务 A 发现,这个值处于 up_limit_id 和 low_limit_id 之间,因此还需要再判断 30 是否处于 trx_ids 数组内。由于事务 A 的 trx_ids=[20,30],因此在数组内,这表示 id=2 的这条数据是与事务 A 在同一时刻启动的其他事务提交的,所以这条数据不能让事务 A 看到。
3)同理,id=3 的这条数据,trx_id 也为 30,因此也不能被事务 A 看见。