可重復(fù)讀（repeatable read）定義： 一個事務(wù)執(zhí)行過程中看到的數(shù)據(jù)，總是跟這個事務(wù)在啟動時看到的數(shù)據(jù)是一致的。

MVCC

• MVCC，多版本并發(fā)控制, 用于實(shí)現(xiàn)讀已提交和可重復(fù)讀隔離級別。

• MVCC的核心就是 Undo log多版本鏈 + Read view，“MV”就是通過 Undo log來保存數(shù)據(jù)的歷史版本，實(shí)現(xiàn)多版本的管理，“CC”是通過 Read-view來實(shí)現(xiàn)管理，通過 Read-view原則來決定數(shù)據(jù)是否顯示。同時針對不同的隔離級別， Read view的生成策略不同，也就實(shí)現(xiàn)了不同的隔離級別。

Undo log 多版本鏈

每條數(shù)據(jù)都有兩個隱藏字段:

• trx_id: 事務(wù)id,記錄最近一次更新這條數(shù)據(jù)的事務(wù)id.

• roll_pointer: 回滾指針,指向之前生成的undo log

每一條數(shù)據(jù)都有多個版本,版本之間通過undo log鏈條進(jìn)行連接通過這樣的設(shè)計(jì)方式,可以保證每個事務(wù)提交的時候,一旦需要回滾操作,可以保證同一個事務(wù)只能讀取到比當(dāng)前版本更早提交的值,不能看到更晚提交的值。

ReadView

Read View是 InnoDB 在實(shí)現(xiàn) MVCC 時用到的一致性讀視圖，即 consistent read view，用于支持 RC（Read Committed，讀提交）和 RR（Repeatable Read，可重復(fù)讀）隔離級別的實(shí)現(xiàn).

Read View簡單理解就是對數(shù)據(jù)在某個時刻的狀態(tài)拍成照片記錄下來。那么之后獲取某時刻的數(shù)據(jù)時就還是原來的照片上的數(shù)據(jù)，是不會變的.

Read View中比較重要的字段有4個:

• m_ids : 用來表示MySQL中哪些事務(wù)正在執(zhí)行,但是沒有提交.

• min_trx_id: 就是m_ids里最小的值.

• max_trx_id : 下一個要生成的事務(wù)id值,也就是最大事務(wù)id

• creator_trx_id: 就是你這個事務(wù)的id

當(dāng)一個事務(wù)第一次執(zhí)行查詢sql時，會生成一致性視圖 read-view（快照），查詢時從 undo log 中最新的一條記錄開始跟 read-view 做對比，如果不符合比較規(guī)則，就根據(jù)回滾指針回滾到上一條記錄繼續(xù)比較，直到得到符合比較條件的查詢結(jié)果。

Read View判斷記錄某個版本是否可見的規(guī)則如下

1.如果當(dāng)前記錄的事務(wù)id落在綠色部分（trx_id < min_id），表示這個版本是已提交的事務(wù)生成的，可讀。 2.如果當(dāng)前記錄的事務(wù)id落在紅色部分（trx_id > max_id），表示這個版本是由將來啟動的事務(wù)生成的，不可讀。

1. 如果當(dāng)前記錄的事務(wù)id落在黃色部分（min_id <= trx_id <= max_id），則分為兩種情況：

2. 若當(dāng)前記錄的事務(wù)id在未提交事務(wù)的數(shù)組中，則此條記錄不可讀；

3. 若當(dāng)前記錄的事務(wù)id不在未提交事務(wù)的數(shù)組中，則此條記錄可讀。

RC 和 RR 隔離級別都是由 MVCC 實(shí)現(xiàn)，區(qū)別在于：

• RC 隔離級別時，read-view 是每次執(zhí)行 select 語句時都生成一個；

• RR 隔離級別時，read-view 是在第一次執(zhí)行 select 語句時生成一個，同一事務(wù)中后面的所有 select 語句都復(fù)用這個 read-view 。

Repeatable Read 解決了幻讀問題嗎？

可重復(fù)讀（repeatable read）定義： 一個事務(wù)執(zhí)行過程中看到的數(shù)據(jù)，總是跟這個事務(wù)在啟動時看到的數(shù)據(jù)是一致的。

不過理論上會出現(xiàn)幻讀，簡單的說幻讀指的的當(dāng)用戶讀取某一范圍的數(shù)據(jù)行時，另一個事務(wù)又在該范圍插入了新行，當(dāng)用戶在讀取該范圍的數(shù)據(jù)時會發(fā)現(xiàn)有新的幻影行。

注意在可重復(fù)讀隔離級別下，普通的查詢是快照讀，是不會看到別的事務(wù)插入的數(shù)據(jù)的。因此， 幻讀在“當(dāng)前讀”下才會出現(xiàn)（查詢語句添加for update，表示當(dāng)前讀）；

在 MVCC 并發(fā)控制中，讀操作可以分為兩類: 快照讀（Snapshot Read）與當(dāng)前讀 （Current Read）。

• 快照讀 快照讀是指讀取數(shù)據(jù)時不是讀取最新版本的數(shù)據(jù)，而是基于歷史版本讀取的一個快照信息（mysql讀取undo log歷史版本) ，快照讀可以使普通的SELECT 讀取數(shù)據(jù)時不用對表數(shù)據(jù)進(jìn)行加鎖，從而解決了因?yàn)閷?shù)據(jù)庫表的加鎖而導(dǎo)致的兩個如下問題

  1. 解決了因加鎖導(dǎo)致的修改數(shù)據(jù)時無法對數(shù)據(jù)讀取問題.

  2. 解決了因加鎖導(dǎo)致讀取數(shù)據(jù)時無法對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改的問題.

• 當(dāng)前讀 當(dāng)前讀是讀取的數(shù)據(jù)庫最新的數(shù)據(jù)，當(dāng)前讀和快照讀不同，因?yàn)橐x取最新的數(shù)據(jù)而且要保證事務(wù)的隔離性，所以當(dāng)前讀是需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行加鎖的（插入/更新/刪除操作，屬于當(dāng)前讀，需要加鎖 , select for update 為當(dāng)前讀）

表結(jié)構(gòu)

假設(shè) select * from where value=1 for update，只在這一行加鎖（注意這只是假設(shè)），其它行不加鎖，那么就會出現(xiàn)如下場景：

Session A的三次查詢Q1-Q3都是select * from where value=1 for update，查詢的value=1的所有row。

• T1：Q1只返回一行(1,1,1)；

• T2：session B更新id=0的value為1，此時表t中value=1的數(shù)據(jù)有兩行

• T3：Q2返回兩行(0,0,1),(1,1,1)

• T4：session C插入一行(6,6,1)，此時表t中value=1的數(shù)據(jù)有三行

• T5：Q3返回三行(0,0,1),(1,1,1),(6,6,1)

• T6：session A事物commit。

其中Q3讀到value=1這一樣的現(xiàn)象，就稱之為幻讀，幻讀指的是一個事務(wù)在前后兩次查詢同一個范圍的時候，后一次查詢看到了前一次查詢沒有看到的行。

先對“幻讀”做出如下解釋：

• 要討論「可重復(fù)讀」隔離級別的幻讀現(xiàn)象，是要建立在「當(dāng)前讀」的情況下，而不是快照讀,因?yàn)樵诳芍貜?fù)讀隔離級別下，普通的查詢是快照讀，是不會看到別的事務(wù)插入的數(shù)據(jù)的。

Next-key Lock 鎖

產(chǎn)生幻讀的原因是，行鎖只能鎖住行，但是新插入記錄這個動作，要更新的是記錄之間的“間隙”。因此，Innodb 引擎為了解決「可重復(fù)讀」隔離級別使用「當(dāng)前讀」而造成的幻讀問題，就引出了 next-key 鎖，就是記錄鎖和間隙鎖的組合。

• RecordLock鎖：鎖定單個行記錄的鎖。（記錄鎖，RC、RR隔離級別都支持）

• GapLock鎖：間隙鎖，鎖定索引記錄間隙(不包括記錄本身)，確保索引記錄的間隙不變。（范圍鎖，RR隔離級別支持）

• Next-key Lock 鎖：記錄鎖和間隙鎖組合，同時鎖住數(shù)據(jù)，并且鎖住數(shù)據(jù)前后范圍。（記錄鎖+范圍鎖，RR隔離級別支持）

總結(jié)

• RR隔離級別下間隙鎖才有效，RC隔離級別下沒有間隙鎖；

• RR隔離級別下為了解決“幻讀”問題：“快照讀”依靠MVCC控制，“當(dāng)前讀”通過間隙鎖解決；

• 間隙鎖和行鎖合稱next-key lock，每個next-key lock是前開后閉區(qū)間；

• 間隙鎖的引入，可能會導(dǎo)致同樣語句鎖住更大的范圍，影響并發(fā)度。

知識來源：馬士兵教育文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-698109.html

到了這里，關(guān)于java八股文面試[數(shù)據(jù)庫]——可重復(fù)讀怎么實(shí)現(xiàn)的（MVCC）的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！