MVCC如何在RR上解决幻读
一、InnoDB如何解决幻读
- 幻读：在InnoDB的可重复度隔离级别下，使用当前读，一个事务前后两次查询同一个范围，后一次查询会看到期间新插入的行；
- 幻读的影响：会导致一个事务中先产生的锁，无法锁住后加入的行，会产生数据一致性问题；
- 产生幻读的原因：行锁只能锁住一行，不能避免新插入的记录；
- 解决幻读：在两行记录之间加上间隙锁，阻止新纪录的插入，与间隙锁产生冲突的只有“往这个间隙插入记录”这个操作；
- 同时添加间隙锁与行锁称为Next-key lock，注意间隙锁只有在InnoDB的可重复度隔离级别下生效；
- MVCC只实现读取已提交和可重复读，InnoDB在可重复度的隔离级别下，使用MVCC+Next-key lock解决幻读；
二、多版本并发控制MVCC
1.基本思想
- MVCC是InnoDB实现隔离级别的一种方式，用于实现读取已提交和可重复读两种隔离级别；
- 对于读取未提交，直接读取最新版本的数据；
- 对于串行化，使用加锁的方式访问记录；
- 大多数事务型存储引擎实现都不是简单的行锁，基于并发性的考虑，一般会同时实现多版本并发控制（MVCC）处理读写冲突；
- MVCC是乐观锁的一种实现，是通过保存数据在某一个时间点的快照实现的，写操作更新最新的版本，读操作读取旧版本；
- MVCC中事务的修改操作（增删改）会为行记录新增一个版本快照，并把当前事务id写入trx_id；
2.版本号
- 系统版本号sys_id：每开始一个新的事务，系统版本号递增；
- 在InnoDB中，聚簇索引记录中包含两个隐藏列：
- trx_id：对记录进行改动时，trx_id会记录当前事务id，也就是当前系统版本号；
- roll_pointer：对记录进行改动，会把旧版本记录写入undo日志，roll_pointer指向修改之前的版本；
- 对同一条记录的更新，会把旧值放到一条undo日志中，作为一个旧版本的记录，多次更新之后这些版本会被roll_pointer连接成一个链表，称之为版本链；
3.版本读取
- 对于读取已提交和可重复读，就会用到版本链，关键在于怎么判断版本链中哪个版本对当前事务可见；
- 使用ReadView（快照），ReadView是一个包含当前已经开始但是没有提交的事务的列表，记录每个事务的事务id，记最小事务id为min_id，最大事务id为max_id；
- 版本比较规则：
- 如果记录版本的trx_id小于min_id，说明这个记录版本是已经被提交过的，对其他事务可见；
- 如果记录版本的trx_id大于max_id，说明这个记录版本是ReadView生成之后发生的，不能访问；
- 如果记录版本的trx_id在min_id和max_id之间，判断trx_id是否在ReadView中：
- 如果在ReadView中，说明事务还未提交，该记录版本不可访问；
- 如果不在ReadView中，说明该事务已经提交，该记录版本可以访问；
- 如果当前记录版本不可读，就根据回滚指针roll_pointer找到旧版本的记录再进行判断；
- 对于读取已提交，每次查询都会生成一个新的ReadView；
- 对于可重复度，一个事务在第一次SELECT的时候生成一个ReadView，之后的查询复用这个ReadView；
4.快照读与当前读
- 快照读：MVCC中的SELECT操作是读取快照中的数据，不需要进行加锁；
- 当前读：MVCC中修改数据的操作（增删改）需要进行加锁操作，从而读取最新的数据；
5.例子
- 假设当前有一个事务id为100的事务A，修改一个记录的name字段为name2，产生一个版本快照，因此有这样的版本链：
- 假设事务A还没有提交，此时事务B进行SELECT，事务id为120，查询id为1的记录（记为第一次查询），此时生成ReadView为
[100,120]，根据版本读取规则，先找到trx_id为100的记录版本，发现不可读，于是通过回滚指针找到trx_id为60的记录，读取成功； - 当事务A提交之后，事务B再次进行SELECT查询id为1的记录（第二次查询），在读取已提交和可重复读两种隔离级别下有不同的情况：
- 如果是读取已提交，则会创建一个新的ReadView为
[120]，此时读取trx_id为100的记录成功，也就是读取到了在事务期间提交的数据； - 如果是可重复读，则会使用第一次查询时的ReadView为
[100,120]，此时读取的是trx_id为60的记录，从而实现了可重复度；
菜鸡的小疑惑：
三级封锁协议不是可以解决脏读和不可重复度的问题吗，为什么要用MVCC来实现，是性能更好吗？
转自：https://zhuanlan.zhihu.com/p/180350695
