MySQL的MVCC和InnoDB的非一致性锁定读

迷南。 2022-03-28 14:54 243阅读 0赞

在[MySQL并发事务导致的死锁][MySQL]中提到`InnoDB`存储引擎默认事务隔离级别为 `Repeatable Read`，在这种情况下，**select 查询记录时，不会存在锁，除非显示的调用lock in share mode或者for update**。本文来说一下为什么查询记录时不存在锁。

*  **InnoDB事务回滚时，从哪里获取旧数据？**
    
    事务具有4个特性：原子性、一致性、隔离性和持久性。  
    事务的隔离性由锁实现，原子性、一致性和持久性通过数据库的`redo log`和`undo log`来实现。`redo log`称为重做日志，用来保证事务的原子性和持久性，`undo log`用来保证事务的一致性。  
    **一致性是事务回滚时，数据还原为事务开始前的状态。** 也就是说，`undo log`中存放的是历史数据集，历史数据集中的每行数据也叫做**快照数据**。
 *  **InnoDB的一致性非锁定读**
    
    在`InnoDB`中，不加`lock in share mode`和`for update`的查询，都叫做普通查询，即查询数据时，数据行没有锁。这种读取数据的方式称之为**一致性非锁定读**。
    
    一致性非锁定读是指`InnoDB`存储引擎通过查询数据的历史数据作为查询的结果集，这里所说的历史数据即为`undo log`中的历史数据。这种方式读取数据的好处在于：如果读取的行正在执行`update`或`delete`时，读取操作不会等待锁的释放，而是去读取一个快照数据，提高数据库的并发性。一行记录的历史数据可能有多个版本（例如：当前行可能多次执行`update`，每次执行都是一个版本），称之为数据的多版本并发控制（`Multi Version Concurrency Control，MVCC`），行数据的每个版本都称为一个**快照数据**。  
    在`InnoDDB`存储引擎中，不同的事务隔离级别下，读取的方式不同，对快照数据的定义也不同。InnoDB中常用的事务隔离级别有`Read Committed`和 `Repeatable Read`，它们都使用一致性非锁定读，但是它们对于快照数据的定义却不相同。
    
        select * from a ;
        +----+-----+
        | id | num |
        +----+-----+
        |  1 |  1  |
        +----+-----+
    
    **在`Read Committed`事务隔离级别下，对于快照数据，非一致性锁定读总是读取被锁定行的最新一份数据**。例如：
    
    <table> 
     <thead> 
      <tr> 
       <th>时间</th> 
       <th>会话A</th> 
       <th>会话B</th> 
       <th>会话C</th> 
      </tr> 
     </thead> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td>1</td> 
       <td>begin;</td> 
       <td></td> 
       <td></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>2</td> 
       <td>update a set num = 2 where id = 1;</td> 
       <td></td> 
       <td></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>3</td> 
       <td></td> 
       <td>begin;</td> 
       <td></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>4</td> 
       <td>commit;</td> 
       <td></td> 
       <td></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>5</td> 
       <td></td> 
       <td>select num from a where id = 1;返回2</td> 
       <td></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>6</td> 
       <td></td> 
       <td></td> 
       <td>begin;</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>7</td> 
       <td></td> 
       <td></td> 
       <td>update a set num = 3 where id = 1;</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>8</td> 
       <td></td> 
       <td></td> 
       <td>commit;</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>9</td> 
       <td></td> 
       <td>select num from a where id = 1;返回3</td> 
       <td></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>10</td> 
       <td></td> 
       <td>commit;</td> 
       <td></td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>
    
    **在`InnoDB`默认的`Repeatable Read`下，对于快照数据，非一致性锁定读总是读取一个事务开始时的行数据版本**。例如：
    
    <table> 
     <thead> 
      <tr> 
       <th>时间</th> 
       <th>会话A</th> 
       <th>会话B</th> 
       <th>会话C</th> 
      </tr> 
     </thead> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td>1</td> 
       <td>begin;</td> 
       <td></td> 
       <td></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>2</td> 
       <td>update a set num = 2 where id = 1;</td> 
       <td></td> 
       <td></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>3</td> 
       <td></td> 
       <td>begin;</td> 
       <td></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>4</td> 
       <td>commit;</td> 
       <td></td> 
       <td></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>5</td> 
       <td></td> 
       <td>select num from a where id = 1;返回1</td> 
       <td></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>6</td> 
       <td></td> 
       <td></td> 
       <td>begin;</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>7</td> 
       <td></td> 
       <td></td> 
       <td>update a set num = 3 where id = 1;</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>8</td> 
       <td></td> 
       <td></td> 
       <td>commit;</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>9</td> 
       <td></td> 
       <td>select num from a where id = 1;返回1</td> 
       <td></td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td>10</td> 
       <td></td> 
       <td>commit;</td> 
       <td></td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>
 *  **InnoDB的一致性锁定读**
    
    一致性锁定读即每次读取行数据时，对数据行加锁。例如：**显示的调用lock in share mode或者for update**。
    
        select * from a where id = 1 lock in share mode;
         select * from a where id = 1 for update;

**总结**

1.  事务回滚时，旧数据是从事务的`undo log`中获取
2.  `undo log`中的数据集称为快照数据集
3.  在`InnoDB`存储引擎中的查询不需要加锁，是因为使用的是一致性非锁定读，这也是为什么很多书使用锁查询数据时，调用`lock in share mode`或`for update`来实现数据的锁定。

[MySQL]: https://blog.csdn.net/qq_30038111/article/details/85480791