Mysql-MVCC

mysql默认隔离级别为Repeatable Read可重复读

当前读

读取的是记录的最新版本，读取时还要保证其他并发事务不能修改当前记录，会对读取的记录进行加锁。对于我们日常的操作，如：select ... in lock share mode（共享锁）,

select ... for update , select ... for update / insert / delete （排他锁）都是一种当前读

快照读
简单的select（不加锁，非阻塞读）就是快照读，读取的是记录的可见版本，有可能是历史数据（一个快照读伴随着一个ReadView）
1. Read Committed : 每次select，都生成一个快照读
2. Repeatable Read : 开启事务后，只有第一个select语言会生成快照读，之后的select都会复用快照
3. Serializable : 快照读会退化为当前读

MVCC

Multi-Version Concurrency Control 多版本并发控制

维护一个数据的多个版本，使得读写操作没有冲突。快照读为MVCC提供了一个非阻塞读的功能。MVCC的具体实现，依赖于数据库记录的三个隐藏字段、undo log日志、ReadView。

而给MVCC加上锁，就保证了事务的隔离性

而一致性（事务执行前后，保证数据是一致的），而一致性事由redo log 和 undo log共同来保证的

三个隐藏字段

DB_TRX_ID : 事务ID，记录插入这条记录或最后一次修改记录的事务ID（自增）

DR_ROLL_PTR : 回滚指针，指向这条记录的上一个版本，用于配合undo log

DB_ROW_ID ：隐藏主键，如果表结果没有指定主键，则会生成，否则不会

undo log 日志

回滚日志，在insert、update、delete的时候产生，便于数据回滚

当insert的时候，产生的undo log日志只在回滚时需要，在事务提交后，可被立即删除

而update，delete的时候，产生的undo log日志，需要在回滚和快照读中用到，不会被立即删除

undo log 版本链

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记录，链表的尾部是最开始的历史记录

ReadView 读视图
快照读，读取的是当前可见记录（可能会有多个历史记录），那么到底读取那条记录，就是由ReadView来决定的，ReadView记录并维护系统当前活跃的事务ID（未提交）

ReadView有四个核心字段：
1. m_ids : 当前活跃的事务ID集合
2. min_trx_id : 最小活跃事务ID
3. max_trx_id : 预分配事务ID，当前最大事务ID+1
4. creator_trx_id : ReadView创建者的事务ID
实现原理：trx_id，当前undo log记录对应的当前事务ID，在决定获取那个历史版本数据时，就是拿trx_id和ReadView中的四个字段属性进行比对，取出匹配成功的记录

事务原理：

事务是一组操作集合，是一个不可分割的工作单位，事务会把所有操作作为一个整体一起提交或撤销，即：要么同时成功，要么同时失败

事务的四大特性：ACID

事务的原子性、一致性和持久性，是由innodb存储引擎底层的两份日志来保障的（undo log和redo log）

事务的隔离性，是由innodb存储引擎底层的锁机制和MVCC来实现的

redo log 重做日志

记录的是事务提交是数据页的物理修改，用来实现事务的持久性

该日志文件由两部分组成：重做日志缓冲（redo log buffer，存在内存中）和重做日志文件（redo log file，存在磁盘中）。当事务提交之后，会把所有修改信息都存在该日志文件中，用于在刷新脏页数据到磁盘发生错误，用于数据的恢复使用。

undo log 回滚日志

主要用来解决事务的原子性

用于记录数据被修改前的信息，作用包含两个：回滚日志和 MVCC（多版本并发控制）

undo log 记录的是逻辑日志，而 redo log记录的是物理日志。当delete一条记录时，undo log中会记录一条对应的insert记录，反之亦然，当update一条记录时，他记录一条对应的反向update记录。当执行rollback时，就可以从undo log中的逻辑记录读取到相应的内容并进行回滚。

undo log销毁：undo log在事务执行时产生，事务提交时，并不会立即删除，因为这些日志可能还用于MVCC

undo log存储：采用段的方式进行管理和记录，存放在rollback segment回滚段中，内部还有1024个undo log segment

全局锁：数据库备份时会加全局锁

元数据锁：对表结构的锁定。当有活跃的事务正在对表数据进行操作时，不允许对表结构进行修改

意向锁：解决行锁和表锁的冲突。当要加表锁时，会去扫描每行记录是否加有行锁，开销大，这个时候就有了意向锁（共享锁和排他锁），当加行锁时会自动加意向锁，当再加表锁时，表锁去查是否有意向锁就可以，则不需要遍历每行去处理了。

Mysql存储结构: