MySQL InnoDB引擎（上）：https://developer.aliyun.com/article/1492013
- 快照读
简单的select（不加锁）就是快照读，快照读，读取的是记录数据的可见版本，有可能是历史数据，不加锁，是非阻塞读。
- Read Committed：每次select，都生成一个快照读。
- Repeatable Read：开启事务后第一个select语句才是快照读的地方。
- Serializable：快照读会退化为当前读。
测试:
在测试中,我们看到即使事务B提交了数据,事务A中也查询不到。 原因就是因为普通的select是快照读，而在当前默认的RR隔离级别下，开启事务后第一个select语句才是快照读的地方，后面执行相同的select语句都是从快照中获取数据，可能不是当前的最新数据，这样也就保证了可重复读。
- MVCC
全称 Multi-Version Concurrency Control，多版本并发控制。指维护一个数据的多个版本，使得读写操作没有冲突，快照读为MySQL实现MVCC提供了一个非阻塞读功能。MVCC的具体实现，还需要依赖于数据库记录中的三个隐式字段、undo log日志、readView。
接下来，我们再来介绍一下InnoDB引擎的表中涉及到的隐藏字段 、undolog 以及 readview，从而来介绍一下MVCC的原理。
隐藏字段
介绍
当我们创建了上面的这张表，我们在查看表结构的时候，就可以显式的看到这三个字段。 实际上除了这三个字段以外，InnoDB还会自动的给我们添加三个隐藏字段及其含义分别是：
| 隐藏字段 | 含义 |
| DB_TRX_ID | 最近修改事务ID，记录插入这条记录或最后一次修改该记录的事务ID。 |
| DB_ROLL_PTR | 回滚指针，指向这条记录的上一个版本，用于配合undo log，指向上一个版本。 |
| DB_ROW_ID | 隐藏主键，如果表结构没有指定主键，将会生成该隐藏字段。 |
而上述的前两个字段是肯定会添加的， 是否添加最后一个字段DB_ROW_ID，得看当前表有没有主键，如果有主键，则不会添加该隐藏字段。
测试
- 查看有主键的表 stu
进入服务器中的 /var/lib/mysql/MySQL_Advanced/ , 查看stu的表结构信息, 通过如下指令:
ibd2sdi stu.ibd
查看到的表结构信息中，有一栏 columns，在其中我们会看到处理我们建表时指定的字段以外，还有额外的两个字段 分别是：DB_TRX_ID 、 DB_ROLL_PTR ，因为该表有主键，所以没有DB_ROW_ID隐藏字段。
{ "name": "DB_TRX_ID", "type": 10, "is_nullable": false, "is_zerofill": false, "is_unsigned": false, "is_auto_increment": false, "is_virtual": false, "hidden": 2, "ordinal_position": 4, "char_length": 6, "numeric_precision": 0, "numeric_scale": 0, "numeric_scale_null": true, "datetime_precision": 0, "datetime_precision_null": 1, "has_no_default": false, "default_value_null": true, "srs_id_null": true, "srs_id": 0, "default_value": "", "default_value_utf8_null": true, "default_value_utf8": "", "default_option": "", "update_option": "", "comment": "", "generation_expression": "", "generation_expression_utf8": "", "options": "", "se_private_data": "table_id=1074;", "engine_attribute": "", "secondary_engine_attribute": "", "column_key": 1, "column_type_utf8": "", "elements": [], "collation_id": 63, "is_explicit_collation": false }, { "name": "DB_ROLL_PTR", "type": 9, "is_nullable": false, "is_zerofill": false, "is_unsigned": false, "is_auto_increment": false, "is_virtual": false, "hidden": 2, "ordinal_position": 5, "char_length": 7, "numeric_precision": 0, "numeric_scale": 0, "numeric_scale_null": true, "datetime_precision": 0, "datetime_precision_null": 1, "has_no_default": false, "default_value_null": true, "srs_id_null": true, "srs_id": 0, "default_value": "", "default_value_utf8_null": true, "default_value_utf8": "", "default_option": "", "update_option": "", "comment": "", "generation_expression": "", "generation_expression_utf8": "", "options": "", "se_private_data": "table_id=1074;", "engine_attribute": "", "secondary_engine_attribute": "", "column_key": 1, "column_type_utf8": "", "elements": [], "collation_id": 63, "is_explicit_collation": false }
- 查看没有主键的表 employee
建表语句：
create table employee (id int , name varchar(10));
此时，我们再通过以下指令来查看表结构及其其中的字段信息：
ibd2sdi employee.ibd
查看到的表结构信息中，有一栏 columns，在其中我们会看到处理我们建表时指定的字段以外，还有额外的三个字段 分别是：DB_TRX_ID 、 DB_ROLL_PTR 、DB_ROW_ID，因为employee表是没有指定主键的。
{ "name": "DB_ROW_ID", "type": 10, "is_nullable": false, "is_zerofill": false, "is_unsigned": false, "is_auto_increment": false, "is_virtual": false, "hidden": 2, "ordinal_position": 3, "char_length": 6, "numeric_precision": 0, "numeric_scale": 0, "numeric_scale_null": true, "datetime_precision": 0, "datetime_precision_null": 1, "has_no_default": false, "default_value_null": true, "srs_id_null": true, "srs_id": 0, "default_value": "", "default_value_utf8_null": true, "default_value_utf8": "", "default_option": "", "update_option": "", "comment": "", "generation_expression": "", "generation_expression_utf8": "", "options": "", "se_private_data": "table_id=1076;", "engine_attribute": "", "secondary_engine_attribute": "", "column_key": 1, "column_type_utf8": "", "elements": [], "collation_id": 63, "is_explicit_collation": false }, { "name": "DB_TRX_ID", "type": 10, "is_nullable": false, "is_zerofill": false, "is_unsigned": false, "is_auto_increment": false, "is_virtual": false, "hidden": 2, "ordinal_position": 4, "char_length": 6, "numeric_precision": 0, "numeric_scale": 0, "numeric_scale_null": true, "datetime_precision": 0, "datetime_precision_null": 1, "has_no_default": false, "default_value_null": true, "srs_id_null": true, "srs_id": 0, "default_value": "", "default_value_utf8_null": true, "default_value_utf8": "", "default_option": "", "update_option": "", "comment": "", "generation_expression": "", "generation_expression_utf8": "", "options": "", "se_private_data": "table_id=1076;", "engine_attribute": "", "secondary_engine_attribute": "", "column_key": 1, "column_type_utf8": "", "elements": [], "collation_id": 63, "is_explicit_collation": false }, { "name": "DB_ROLL_PTR", "type": 9, "is_nullable": false, "is_zerofill": false, "is_unsigned": false, "is_auto_increment": false, "is_virtual": false, "hidden": 2, "ordinal_position": 5, "char_length": 7, "numeric_precision": 0, "numeric_scale": 0, "numeric_scale_null": true, "datetime_precision": 0, "datetime_precision_null": 1, "has_no_default": false, "default_value_null": true, "srs_id_null": true, "srs_id": 0, "default_value": "", "default_value_utf8_null": true, "default_value_utf8": "", "default_option": "", "update_option": "", "comment": "", "generation_expression": "", "generation_expression_utf8": "", "options": "", "se_private_data": "table_id=1076;", "engine_attribute": "", "secondary_engine_attribute": "", "column_key": 1, "column_type_utf8": "", "elements": [], "collation_id": 63, "is_explicit_collation": false } ],
undolog
介绍
回滚日志，在insert、update、delete的时候产生的便于数据回滚的日志。
当insert的时候，产生的undo log日志只在回滚时需要，在事务提交后，可被立即删除。
而update、delete的时候，产生的undo log日志不仅在回滚时需要，在快照读时也需要，不会立即被删除。
版本链
有一张表原始数据为：
DB_TRX_ID : 代表最近修改事务ID，记录插入这条记录或最后一次修改该记录的事务ID，是自增的。
DB_ROLL_PTR： 由于这条数据是才插入的，没有被更新过，所以该字段值为null。
然后，有四个并发事务同时在访问这张表。
A. 第一步
当事务2执行第一条修改语句时，会记录undo log日志，记录数据变更之前的样子; 然后更新记录，并且记录本次操作的事务ID，回滚指针，回滚指针用来指定如果发生回滚，回滚到哪一个版本。
B.第二步
当事务3执行第一条修改语句时，也会记录undo log日志，记录数据变更之前的样子; 然后更新记录，并且记录本次操作的事务ID，回滚指针，回滚指针用来指定如果发生回滚，回滚到哪一个版本。
C. 第三步
当事务4执行第一条修改语句时，也会记录undo log日志，记录数据变更之前的样子; 然后更新记录，并且记录本次操作的事务ID，回滚指针，回滚指针用来指定如果发生回滚，回滚到哪一个版本。
最终我们发现，不同事务或相同事务对同一条记录进行修改，会导致该记录的undolog生成一条记录版本链表，链表的头部是最新的旧记录，链表尾部是最早的旧记录。
readview
ReadView（读视图）是 快照读 SQL执行时MVCC提取数据的依据，记录并维护系统当前活跃的事务（未提交的）id。
ReadView中包含了四个核心字段：
| 字段 | 含义 |
| m_ids | 当前活跃的事务ID集合 |
| min_trx_id | 最小活跃事务ID |
| max_trx_id | 预分配事务ID，当前最大事务ID+1（因为事务ID是自增的） |
| creator_trx_id | ReadView创建者的事务ID |
而在readview中就规定了版本链数据的访问规则：
trx_id 代表当前undolog版本链对应事务ID。
| 条件 | 是否可以访问 | 说明 |
| trx_id == creator_trx_id | 可以访问该版本 | 成立，说明数据是当前这个事务更改的。 |
| trx_id < min_trx_id | 可以访问该版本 | 成立，说明数据已经提交了。 |
| trx_id > max_trx_id | 不可以访问该版本 | 成立，说明该事务是在ReadView生成后才开启。 |
| min_trx_id <= trx_id <= max_trx_id | 如果trx_id不在m_ids中，是可以访问该版本的 | 成立，说明数据已经提交。 |
不同的隔离级别，生成ReadView的时机不同：
- READ COMMITTED ：在事务中每一次执行快照读时生成ReadView。
- REPEATABLE READ：仅在事务中第一次执行快照读时生成ReadView，后续复用该ReadView。
原理分析
RC隔离级别
RC隔离级别下，在事务中每一次执行快照读时生成ReadView。
我们就来分析事务5中，两次快照读读取数据，是如何获取数据的?
在事务5中，查询了两次id为30的记录，由于隔离级别为Read Committed，所以每一次进行快照读都会生成一个ReadView，那么两次生成的ReadView如下。
那么这两次快照读在获取数据时，就需要根据所生成的ReadView以及ReadView的版本链访问规则，到undolog版本链中匹配数据，最终决定此次快照读返回的数据。
A. 先来看第一次快照读具体的读取过程：
在进行匹配时，会从undo log的版本链，从上到下进行挨个匹配：
- 先匹配
这条记录，这条记录对应的trx_id为4，也就是将4带入右侧的匹配规则中。 ①不满足 ②不满足 ③不满足 ④也不满足 ，都不满足，则继续匹配undo log版本链的下一条。 - 再匹配第二条
，这条记录对应的trx_id为3，也就是将3带入右侧的匹配规则中。①不满足 ②不满足 ③不满足 ④也不满足 ，都不满足，则继续匹配undo log版本链的下一条。 - 再匹配第三条
，这条记录对应的trx_id为2，也就是将2带入右侧的匹配规则中。①不满足 ②满足 终止匹配，此次快照读，返回的数据就是版本链中记录的这条数据。
B. 再来看第二次快照读具体的读取过程:
在进行匹配时，会从undo log的版本链，从上到下进行挨个匹配：
- 先匹配
这条记录，这条记录对应的trx_id为4，也就是将4带入右侧的匹配规则中。 ①不满足 ②不满足 ③不满足 ④也不满足 ，都不满足，则继续匹配undo log版本链的下一条。 - 再匹配第二条
，这条记录对应的trx_id为3，也就是将3带入右侧的匹配规则中。①不满足 ②满足 。终止匹配，此次快照读，返回的数据就是版本链中记录的这条数据。
RR隔离级别
RR隔离级别下，仅在事务中第一次执行快照读时生成ReadView，后续复用该ReadView。 而RR 是可重复读，在一个事务中，执行两次相同的select语句，查询到的结果是一样的。
那MySQL是如何做到可重复读的呢? 我们简单分析一下就知道了
我们看到，在RR隔离级别下，只是在事务中第一次快照读时生成ReadView，后续都是复用该ReadView，那么既然ReadView都一样， ReadView的版本链匹配规则也一样， 那么最终快照读返回的结果也是一样的。
所以呢，MVCC的实现原理就是通过 InnoDB表的隐藏字段、UndoLog 版本链、ReadView来实现的。而MVCC + 锁，则实现了事务的隔离性。 而一致性则是由redolog 与 undolog保证。
