【MySQL】浅谈MySQL事务原理

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
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RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS PostgreSQL,集群系列 2核4GB
简介: 国庆假期后的第一个工作日,简析MySQL事务实现原理,助你跟面试官对线不落下风~

MySQL系列文章

事务特性

首先mysql事务的四大特性分别为

  • 原子性
  • 一致性
  • 隔离性
  • 持久性

其中原子性、一致性、持久性通过依赖MySQL的日志系统做保证,概念模糊的同学可以过一下往期整理的日志系统文章【浅谈日志系统】。而隔离性则是通过MVCC特性readview实现。

redolog与undolog在【浅谈日志系统】中都有介绍,遇到这个问题的时候可以把相关的点串起来回答,本篇主要说一下隔离性的实现。


MVCC

基本概念

  • 当前读:读取当前记录的最新版本,对数据加锁。sql中如select ... lock in share mode(共享锁),select ... for update、update、insert、delete(排他锁)都是一种当前读。
  • 快照读:读取的是数据版本链上的某一个版本,有可能是历史数据,不加锁,属于非阻塞读。常见的select * from语句就属于快照读。
  • mvcc:全称为多版本并发控制,可以通俗理解为数据并不是只存一份,而是对与不同的事务存储了一整数据变动版本链条。用于实现不同事务之间读写操作不用通过加锁来避免冲突。


实现原理

隐藏字段

  • 其实在数据表中的每行数据除了使用者自己创建出的字段以外,InnoDB还为每一行存储了两个关键隐藏字段。
  1. DB_TRX_ID,最近修改事务ID,记录这条记录的最后一次修改该记录的事务id
  2. DB_ROLL_PTR,回滚指针,指向这条记录的上一个版本,用于配合 undolog,指向上一个版本。


undolog

  • 回滚日志,所有的insert、update、delete语句都会产生用于于数据回滚的日志。
  • undolog分为
  1. insert undolog,insert语句产生的的日志,事务提交后
  2. update undolog,delete和update语句产生的日志,事务提交后放到history list中,用于保证快照读,等待purge线程进行最终删除。
  • 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undo log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。


read view

  • 读视图,与create view的视图概念截然不同。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
  • 包含四个核心字段
  • 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
  • readview将当前系统活跃的读写事务,把它们的事务id放到一个m_ids列表中
  • 被访问版本的事务id小于m_ids的最小事务id,表示生成该版本的事务在生成readview前已经提交
  • 如果被访问版本的 trx_id 属性值大于 m_ids 列表中最大的事务id,表明生成该版本的事务在生成 ReadView 后才生成,所以该版本不可以被当前事务访问。
  • 如果被访问版本的 trx_id 属性值在 m_ids 列表中最大的事务id和最小事务id之间,那就需要判断一下 trx_id 属性值是不是在 m_ids 列表中,如果在,说明创建 ReadView 时生成该版本的事务还是活跃的,该版本不可以被访问;如果不在,说明创建 ReadView 时生成该版本的事务已经被提交,该版本可以被访问
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