1. 引例

之前我们探讨过可重复读隔离级别下，事务T启动的时候会创建一个视图read-view。在事务T执行期间，即使有其他事务修改了数据，事务T看到的也是跟启动时一样的。

但是上次讲到行锁的时候，当事务T要更新当前行的时候，其他事务占据了该行的行锁。那等
其他事务更新完，事务T要更新当前行的时候，看到的值又是多少呢？

首先，我们创建一个表，然后插入两行数据

mysql>CREATE TABLE t(id int(11) not null,k int(11) default null,primary key id
)ENGINE=InnoDB;
insert into t(id,k) values(1,1),(2,2);

然后分别执行事务A、事务B、事务C

这里我们需要注意事务的启动时机，启动实际是存在两种方式的：

begin/start transaction：这种命令的启动方式并不是立即启动事务，而是到执行第一个InnoDB的操作语句时，事务才真正启动。也就是说一致性视图是在第一个快照读语句时创建的。
start transaction with consistent snapshot：这种命令的启动方式能够立即启动事务。也就是说一致性视图是在执行该语句的时候就创建了。

对于上图中，事务C没有显式地启动事务，但是执行完update语句就会立马提交。事务B在更新了行之后查询。事务A是一个只读地事务，且在事务B和事务C更新之后进行查询。

最终的答案是，事务A看到的值是1，事务B看到的值是3。

在MySQL中视图有两个含义：

view：一个用查询语句定义的虚拟表，创建视图的语法是create view…
consistent read view：InnoDB在实现MVCC时用到的一致性读视图，用于支持Read Committed（读提交）和Repeatable Read（可重复读）隔离级别的实现。

2. 快照在MVCC中是如何工作的？

在可重复读隔离级别下，事务在启动的时候就建立了一张快照，并且这个快照是基于整库的。

InnoDB里面每个事务有一个唯一的事务ID，叫做transaction id。它是在事务开始时向InnoDB的事务系统申请的，是按照申请顺序严格递增的。

而每行数据也都是有多个版本的。每次事务更新数据的时候，都会生成一个新版本的数据，并且把transaction id赋值给这个数据版本的事务ID，记为row trx_id。也就是说，数据表中的一行数据，其实可能有多个版本，每个版本有自己的row trx_id。

如下图所示，就展现了一个记录被多个事务更新的状态。

V1、V2、V3并不是物理上实际存在的，而是每次需要的时候根据当前版本和redo log（回滚日志）计算出来的。比如，需要V2的时候，通过V4依次执行U3、U2算出来的。

接下来，我们来看快照是如何生成的？

根据可重复读的定义，一个事务启动的时候，能够看到所有已经提交的事务结果。但是之后，这个事务执行期间，其他事务的更新对它不可见。
也就是说，如果一个事务是在我启动之前生成的，就认。如果是我启动之后生成的，我就不认，必须要找到上一个可见的版本。此外，如果这个事务自己更新的数据，也是要认的。

在具体实现的时候，InnoDB为每个事务构造了一个数组，用来保存这个事务启动瞬间，当前正在“活跃”的所有事务ID。“活跃”是指启动了但还没提交。

数组里面事务ID的最小值记为低水位，当前系统里面已经创建过的事务ID的最大值加1记为高水位。这个视图数组和和高水位，就组成了当前事务的一致性视图

数据版本的可见性规则，就是基于数据的row trx_id和这个一致性视图对比结果得到的。如下图，分为以下几种情况：

对于当前事务的启动瞬间，一个数据版本的row trx_id，有以下几种可能：

如果落在绿色部分，表示这个版本是已提交的事务或者是当前事务自己生成的，这个数据是可见的。
如果落在红色部分，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。
如果落在黄色部分，那就包含两种情况
- 若row 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；
- 若row 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。

接着上面的说，对于第一个图中，如果有一个事务，它的低水位是18，那么当访问到这行数据的时候，就会从V4回滚到V3，在他看来，这一行的值是11。InnoDB利用了“所有数据都有多个版本”实现了秒级快照的能力。

然后，我们再回到最开始的引例，分析下为什么事务A看到的值是k=1。
我们先做如下的假设：

事务A开始前，系统分配的最大transaction id为99；
则事务A、B、C的版本号分别为100、101、102，且当前系统只有这四个事务；
三个事务开始前，(1,1)这行数据的row trx_id是90；

基于此，事务A的视图数组为[99,100]，事务B的视图数组为[99,100,101]，事务C的视图数组为[99,100,101,102]。数据版本的展示如下：

事务A查询语句读取数据的流程是这样的：

找到(1,3)的时候，发现row trx_id=101，比高水位大，处于红色区域，不可见。
找到上一个历史版本(1,2)，发现row trx_id=102，比高水位大，处于红色区域，不可见。
再找到上一个历史版本(1,1)，发现row trx_id=90，比低水位小，处于绿色区域，可见。

但是上面这种判断方法太麻烦，我们可以简化判断方法：

前提：除了自己的更新总是可见之外
版本未提交，不可见
版本已提交，但是在视图创建后提交，不可见
版本已提交，但是在视图创建前提交，可见。

我们再基于这种方法来判断事务A的查询流程：

(1,3)还没提交，属于情况1，不可见
(1,2)提交了，但是在视图数组创建之后提交的，属于情况2，不可见
(1,1)是在视图数组创建之前提交的，可见。

3. 更新逻辑

可能你会发现，如果按照上面的逻辑，事务B不应该也看不见（1，2）吗？下面是事务B的事务逻辑图：

如果事务B只更新数据的话，那看到的确实是(1,1)。但是事务B先更新了数据，那么就不能在历史版本上更新了，否则就会出现丢失更新的情况。因此事务B的set k=k+1是在(1,2的基础上)完成的。

所以这里用到了一条规则：更新数据都是先读后写的，而这个读，只能读当前的值，称为“当前读”(current read)。 因此，在执行事务B查询语句的时候，自己的版本号和最新的数据版本号都是101，所以查询得到k的值是3。

其实除了update语句外，select语句如果加锁，也是当前读。
因此，如果把事务A的查询语句，加上lock in share mode或for update，也都是返回k等于3。如下面这两个select语句，就是分别加了读锁和写锁。

mysql> select k from t where id=1 lock in share mode;
mysql> select k from t where id=1 for update;

再分析另外一种情况，如果事务C不是马上提交会怎么样？如下图：

因为事务C先将k修改为2，根据之前的两阶段协议，由于还没有提交，所以事务C会持有该行的行锁，直到事务提交才释放。又由于事务B是当前读，必须要读到最新版本，所以就需要等待事务C释放了锁才能修改值。如下图所示：

接下来，我们总结下事务的可重复读的能力是如何实现的？
可重复读的核心就是一致性读；而事务更新数据的时候，只能用当前读。如果当前的记录的行锁被其他事务占用的话，就需要进行等待。

而对于读提交的逻辑其实也很像，主要区别在于？

在可重复读隔离级别下，只需要在事务开始的时候创建一致性视图，之后事务里的查询都共用这个一致性试图。
在读提交的隔离级别下，每一个语句执行前都会重新计算出一个新的视图。

那么在读提交的隔离级别下，事务A和事务B查询到的值是多少呢？

事务B的查询结果为k=3.但是由于事务B还没提交，事务C提交了，所以事务A的查询结果为k=2。

来源：自己整理的MySQL实战45讲笔记

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