深度解析MySQL—InnoDB多版本并发控制（MVCC）

前言

我们知道，InnoDB的默认事务隔离级别是REPEATABLE_READ，可以防止脏读和不可重复读，但幻读仍可能发生，当我们对MySQL进行并发读写时，MySQL如何确定给我们返回哪一版本的数据呢？这就涉及到了MySQL的多版本并发控制（MVCC），下面我们就来分析一下MySQL的多版本并发控制。

本文的分析都是针对InnoDB引擎和REPEATABLE_READ事务隔离级别。

读者可以先看一下MySQL官方文档对多版本控制的介绍，方便于更好的理解本文，笔者对相关章节进行了翻译，详见MySQL官方文档 — InnoDB多版本控制译文。

关于undo log撤销日志的说明：MySQL官方文档 — Undo Logs撤销日志译文。

正文

我们首先来看一下如何查看数据库中正在执行的事务：

mysql> set autocommit = 0; --设置手动提交事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> insert into user(username, password) values ('a', 'a'); --插入一条数据

--information_schema.innodb_trx表中可以查到正在执行的事务信息，trx_id为事务id
mysql> select * from information_schema.innodb_trx\G
*************************** 1. row ***************************
trx_id: 1288
trx_state: RUNNING
trx_started: 2018-01-13 17:04:44
trx_requested_lock_id: NULL
trx_wait_started: NULL
trx_weight: 2
trx_mysql_thread_id: 3
trx_query: select * from information_schema.innodb_trx
trx_operation_state: NULL
trx_tables_in_use: 0
trx_tables_locked: 1
trx_lock_structs: 1
trx_lock_memory_bytes: 1136
trx_rows_locked: 0
trx_rows_modified: 1
trx_concurrency_tickets: 0
trx_isolation_level: REPEATABLE READ
trx_unique_checks: 1
trx_foreign_key_checks: 1
trx_last_foreign_key_error: NULL
trx_adaptive_hash_latched: 0
trx_adaptive_hash_timeout: 0
trx_is_read_only: 0
trx_autocommit_non_locking: 0
1 row in set (0.00 sec)

mysql> commit; --提交

--再次执行已经没有活跃事务
mysql> select * from information_schema.innodb_trx\G
Empty set (0.00 sec)

下面我们就来看一下InnoDB如何实现MVCC：



MySQL事务开始的时候，会根据当前活跃的事务构造出一个事务列表（Read View），当读取一行记录时会根据行记录上的TRX_ID与Read View中的最大TRX_ID、最小TRX_ID比较来判断是否可见，首先会比较TRX_ID是否小于Read View列表中最小的TRX_ID，如果小于，则说明此事务早于Read View中的所有事务结束，则可以直接返回。如果TRX_ID大于Read View列表中最小的TRX_ID，则判断TRX_ID是否大于Read View列表中最大的TRX_ID，如果是，则根据行上的回滚指针找到回滚段中的对应undo log记录取出TRX_ID赋值给当前的TRX_ID重新进行比较（递归）。如果TRX_ID在Read View列表中最小TRX_ID和最大TRX_ID之间，判断TRX_ID是否在Read View中，如果在，则根据行上的回滚指针找到回滚段中的对应undo log记录返回，否则直接返回。