InnoDB解决幻读的方案——LBCC&MVCC

MySQLInnoDBLBCCMVCCInnoDBMyISAM

事务

概念

一个事情由n个单元组成，这n个单元在执行过程中，要么同时成功，要么同时失败，这就把n个单元放在了一个事务之中。举个简单的例子：在不考虑试题正确与否的前提下，一张试卷由多个题目构成，当你答完题交给老师的时候是将一整张试卷交给老师，而不是将每道题单独交给老师，在这里试卷就可以理解成一个事务。

事务的特性：ACID

Atomicity

例：假设你在购物车里添加了两件衣服：上衣和裤子，当你把两件衣服作为一个订单提交支付的时候，要么两件衣服一起支付成功，要么都失败，不可能存在上衣付完钱了，裤子还没付完的情况，反之亦然。

Consistency

例：假设用户A和用户B两者的钱加起来一共是200，那么不管A和B之间如何转账，转几次账，事务结束后两个用户的钱相加起来应该还得是200，这就是事务的一致性。

Isolation

例：对于任意两个并发的事务T1和T2，在事务T1看来，T2要么在T1开始之前就已经结束，要么在T1结束之后才开始，这样每个事务都感觉不到有其他事务在并发地执行。

Durability

例：我们在操作数据库时，事务提交或者回滚都会直接改变数据库中的值。

事务的操作

startbegincommitrollback

MySQLshow variables like 'autocommit'ONOFF

隔离性引发的并发问题

1）脏读：B事务读取到了A事务尚未提交的数据；

内容

数量

事务的隔离级别

为了解决以上隔离性引发的并发问题，数据库提供了事物的隔离机制。

oraclemysql

serializableserializable

LBCC&MVCC

InnoDBrepeatable readLBCCMVCCLBCCMVCC

LBCC

LBCCLock-Based Concurrent ControlInnoDBInnoDBMyisamRecord LocksGap LocksNext-key Locks

我们将数据库中存储的每一行数据称为记录。则上图中1、5、9、11分别代表id为当前数的记录。对于键值在条件范围内但不存在的记录，叫做间隙（GAP）。则上图中的（-∞，1）、（1，5）...（11，+∞）为数据库中存在的间隙。而（-∞，1]、（1，5]...（11，+∞）我们称之为临键，即左开右闭的集合。

记录锁（Record Locks）

sqlselect ... for updateselectUPDATE

记录锁存在于包括主键索引在内的唯一索引中，锁定单条索引记录。

间隙锁（GAP Locks）

sqlselect ... for updateselectselect

间隙锁有一个比较致命的弱点，就是当锁定一个范围键值之后，即使某些不存在的键值也会被无辜的锁定，而造成在锁定的时候无法插入锁定键值范围内的任何数据。在某些场景下这可能会对性能造成很大的危害。以下是加锁之后，插入操作的例子：

select * from user where id > 15 for update;

//插入失败，因为id20大于15，不难理解

insert into user values(20,'20');

//插入失败，原因是间隙锁锁的是记录间隙，而不是sql，也就是说`select`语句的锁范围是（11，+∞），而13在这个区间中，所以也失败。

insert into user values(13,'13');

GAP Lockssql

show variables like 'innodb_locks_unsafe_for_binlog';innodb_locks_unsafe_for_binloginnodb_locks_unsafe_for_binlogmy.cnfmy.ini

#在 my.cnf 里面的[mysqld]添加

[mysqld]

innodb_locks_unsafe_for_binlog = 1

临键锁（Next-Key Locks）

sqlselect ... for updateselectselect

插入意向锁并非意向锁，而是一种特殊的间隙锁。

总结

• 如果查询没有命中索引，则退化为表锁;
• 如果等值查询唯一索引且命中唯一一条记录，则退化为行锁;
• 如果等值查询唯一索引且没有命中记录，则退化为临近结点的间隙锁;
• 如果等值查询非唯一索引且没有命中记录，退化为临近结点的间隙锁(包括结点也被锁定)；如果命中记录，则锁定所有命中行的临键锁，并同时锁定最大记录行下一个区间的间隙锁。
• 如果范围查询唯一索引或查询非唯一索引且命中记录，则锁定所有命中行的临键锁 ，并同时锁定最大记录行下一个区间的间隙锁。
• 如果范围查询索引且没有命中记录，退化为临近结点的间隙锁(包括结点也被锁定)。

当前读

Locking Readnext-keySQLselect ... lock in share modeselect ... for updateupdatedeleteinsert

MVCC

LBCCLBCCMVCCMVCCMulti-Version Concurremt ControlInnoDBMVCCUndo logRead ViewMVCC

隐藏列

MySQL

InnoDB

undo logInnoDBundo log

ID

（4）实际还有一个删除flag隐藏字段，既记录被更新或删除并不代表真的删除，而是删除flag变了。

undo log

每当我们要对一条记录做改动时（这里的改动可以指INSERT、DELETE、UPDATE），都需要把回滚时所需的东西记录下来, 比如:

InnoDBundo logSELECTundo log

DB_ROLL_PTR

例

insert undoUndo Log Segment

undo logundo log

Read View

selectfor updateselectidmin_ididmax_idreadviewidreadview

MVCCMVCCMVCCREAD COMMITTEDREPEATABLE READMVCCREAD UNCOMMITTEDSERIALIZABLERead Viewselectselectupdate

RC和RR隔离级别下的快照读和当前读：RC隔离级别下，快照读和当前读结果一样，都是读取已提交的最新；RR隔离级别下，当前读结果是其他事务已经提交的最新结果，快照读是读当前事务之前读到的结果。RR下创建快照读的时机决定了读到的版本。

InnoDBRead View

Read Viewselectmin_idmax_idread view

版本链比对规则：

1. 如果落在绿色部分（trx_id<min_id），表示这个版本是已经提交的事务生成的，这个数据是可见的；
2. 如果落在红色部分（trx_id>max_id），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（min_id<=trx_id<=max_id），那就包含两种情况：
   
   a.若row的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；如果是自己的事务，则是可见的；
   
   b.若row的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。

testaccountaccountundo log

//test表中数据

id=1,c1='11';

id=5,c1='22';

//account表数据

id=1，name=‘lilei’；

sqlselectreadview[100,200],300lilei300trx_id=300readviewselecttrx_id=100readview[100,200],300lilei300trx_id=100readviewtrx_id=300selecttrx_id=100InnoDBreadviewreadview[100,200],300lilei300

updatereadview

InnoDBselectreadview[200],300lilei2

updateupdatetrx_idtrx_idrecord headerdeleted_flagtruedelete_flagtrue

undo logundo logread viewundo log

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