MySQL-InnoDB-MVCC多版本并发控制

一、MySQL可重复读级别下，因为MVCC引起的BUG，下图1为相应的Java代码，其中事务1的生命周期最长，循环开启的事务2、3、4。。。与事务1并行 ，数据的读取只会成功一次，后面的读不到新增数据，从而出现空指针异常，但是当事务隔离级别为读提交时，程序会正常执行

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1

解决方案：将方法userRemoteService.addUser和UserBaseContext.getUserBaseByUserId放在两个方法中，避免事务的并发问题

二、MVCC简介：Multiversion Concurrency Control，多版本并发控制机制，行级锁的一个变种, 但是它在很多情况下避免了加锁操作, 因此开销更低，实现了非阻塞的读操作，只在read committed和repeatable read两个隔离级别下工作，因为read uncommitted总是读取最新的数据行，而serializable则会对所有读取的行都加锁

三、数据行隐藏字段

6字节的DATA_TRX_ID 标记了最新更新这条行记录的transaction id，每处理一个事务，其值自动+1

7字节的DATA_ROLL_PTR 指向当前记录项的rollback segment的undo log记录，找之前版本的数据就是通过这个指针

6字节的DB_ROW_ID，当由innodb自动产生聚集索引时，聚集索引包括这个DB_ROW_ID的值，否则聚集索引中不包括这个值.，这个用于索引当中

DELETE BIT位用于标识该记录是否被删除，这里的不是真正的删除数据，而是标志出来的删除。真正意义的删除是在commit的时候

对于有有三个字段id、name、balance的表，其中id为主键，实际的拥有的列如下

图2

四、具体的执行过程：

SELECT：Innodb检查每行数据，确保他们符合两个标准：

1、InnoDB只查找版本早于当前事务版本的数据行(也就是数据行的版本必须小于等于事务的版本)，这确保当前事务读取的行都是事务之前已经存在的，或者是由当前事务创建或修改的行

2、行的删除操作的版本一定是未定义的或者大于当前事务的版本号，确定了当前事务开始之前，行没有被删除

符合了以上两点则返回查询结果。

INSERT：InnoDB为每个新增行记录当前系统版本号作为创建ID，该操作没有回滚指针，因为不存在历史版本

DELETE：InnoDB为每个删除行的记录当前系统版本号作为行的删除ID。

UPDATE：InnoDB复制了一行。这个新行的版本号使用了系统版本号。它也把系统版本号作为了删除行的版本

事务执行过程中，只有在第一次真正修改记录时（比如使用INSERT、DELETE、UPDATE语句），才会被分配一个单独的事务id，这个事务id是递增的，下面以update为例说明

begin->用排他锁锁定该行->记录回滚数据到undo log->将修改前的行标记为删除,写事务编号->新增行保存修改后的值，写事务编号，回滚指针指向undo log中的修改前的行->记录修改后数据redo log->commit->后台线程将数据写磁盘

图3

优点：
保存这两个额外系统版本号，使大多数读操作都可以不用加锁。这样设计使得读数据操作很简单，性能很好。

缺点：
每行纪录都需要额外的存储空间，需要做更多的行检查工作，以及一些额外的维护工作。

五、read view

1.判断当前版本数据项是否可见

2.提交读的隔离级别下，事务开始后到结束前，每次读取数据都会生成一个read view，而可重复读的隔离级别，只有事务开始后第一次读取数据，才生成read view

2.在innodb中, 每创建一个新事务, 存储引擎都会将当前系统中的活跃事务列表创建一个副本(read view), 副本中保存的是系统中当前不应该被本事务看到的其他事务id列表

3.当用户在事务中要读取某行记录的时候, innodb会将该行当前的版本号与该read view进行比较

4.比较流程：read view中最早的事务id为tmin，最迟的事务id为tmax，当前事务id为t0

图4

参考文章

https://www.cnblogs.com/williamjie/p/9492810.html
https://www.jianshu.com/p/db334404d909
https://juejin.im/post/5c9b1b7df265da60e21c0b57