MySQL原理控制及源码分析

mysql本地事务控制

场景：以转账为例

一个正常的转账过程，我们分下面两步执行（左图）

但如果第一步执行成功，第二步执行失败（如右图），最后出现的情况就是A的余额被莫名扣减，所以我们希望当第二步执行失败时，第一步应该被恢复原状。

mysql 的解决方案：

首先，mysql会在每个表中增加3个隐藏字段

• DB_ROW_ID：一个随机的行号（和当前话题无关）

• DB_TRX_ID：最近一次操作该行数据的事务id

• DB_ROLL_PTR：指向上一次被修改之前的数据

void dict_table_add_system_columns(dict_table_t *table, mem_heap_t *heap) {   
    // ......   
    dict_mem_table_add_col(table, heap, "DB_ROW_ID", DATA_SYS, DATA_ROW_ID | DATA_NOT_NULL, DATA_ROW_ID_LEN, false, phy_pos, v_added, v_dropped);  
    dict_mem_table_add_col(table, heap, "DB_TRX_ID", DATA_SYS, DATA_TRX_ID | DATA_NOT_NULL, DATA_TRX_ID_LEN, false, phy_pos, v_added, v_dropped); 
    if (!table->is_intrinsic()) {     
        dict_mem_table_add_col(table, heap, "DB_ROLL_PTR", DATA_SYS, DATA_ROLL_PTR | DATA_NOT_NULL, DATA_ROLL_PTR_LEN, false, phy_pos, v_added, v_dropped);  
    } 
}

当数据发生变更时，mysql并不会直接覆盖掉当前记录，而是将当前记录迁移至回滚日志，然后再修改数据，刷新DB_TRX_ID，并将DB_ROLL_PTR指向刚刚被迁移至回滚日志的那条记录。形成一个版本链表。

存在的问题：

一般来说，mysql不会同时只存在一个客户端读写数据，如果两个客户端同时开启事务并按下面的时间顺序执行的话，（右面的事务）查询到的B的余额是不正确的。

解决办法：

最容易想到的办法就是加锁：

但是加锁会使mysql的事务读写变为串行化操作，若其中一个事务执行时间过长，其他事务阻塞等，导致响应时间变慢。所以mysql采用的并不是这种方式。

mysql采取的方式是在每次select执行时生成一个readview，readview会记录下此刻的状态，主要包含的信息：

• m_low_limit_id：当前系统里面已经创建过的事务 ID 的最大值加 1
• m_up_limit_id：所有存活的（没有提交的）事务ID中最小值
• m_creator_trx_id：创建这个readView的事务ID
• m_ids：存活的事务ID，就是在创建readView 没有提交的事务的ID集合

typedef uint64_t ib_id_t; typedef unsigned long int ulint;

typedef ib_id_t trx_id_t;

class ReadView {

// ......

class ids_t {
 trx_id_t *data() { return (m_ptr); }
 ulint size() const { return (m_size); }
 private:
    value_type *m_ptr;
    ulint m_size;
    friend class ReadView;
 };

private:

  trx_id_t m_low_limit_id; // 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

  trx_id_t m_up_limit_id; // 所有存活的（没有提交的）事务ID中最小值，即低水位

  trx_id_t m_creator_trx_id; // 创建这个readView的事务ID

  ids_t m_ids; // 存活的事务ID，就是在创建readView 没有提交的事务的ID集合
  
public:
    // ......
    [[nodiscard]] bool changes_visible(trx_id_t id, const table_name_t &name) const {
    ut_ad(id > 0);
    if (id < m_up_limit_id || id == m_creator_trx_id) {
      return (true); // 当前事务中改变的数据，或当本事务开启时，最后改变该条数据的事务已提交
    }
    check_trx_id_sanity(id, name);
    if (id >= m_low_limit_id) {
      return (false); // 在生成readview的时刻，最后操作该条数据的事务还未开启
    } else if (m_ids.empty()) {
      return (true);
    }
    const ids_t::value_type *p = m_ids.data();
    return (!std::binary_search(p, p + m_ids.size(), id));
  }
  
// ......

}

根据上述代码我们可以看到，当查询数据时，mysql会将该条数据的DB_TRX_ID字段带入到changes_visible函数中判断该字段是否可见，若不可见，则沿着DB_ROLL_PTR指针向后遍历直到找出可见的数据。