Mysql学习笔记——Change Buffer及事务规则

Change Buffer 简介

当需要更新一个数据页的时候，如果数据页在内存中，则直接更新。如果这个数据页不在内存中，在不影响数据一致性的情况下，InnoDB会将这些更新操作缓存在change buffer 中，这样就不需要从内存中读取数据了。

那么，什么时候执行这些缓存的更新操作呢？
在执行下次查询操作时，如果需要访问到这个数据页，会将其加载进内存，此时就可以进行更新操作，同时也设有定时更新的任务。

什么情况下会用到change buffer
对于唯一索引来说，所有的更新都需要判断是否违反唯一性约束，因此唯一索引是不能使用change buffer 的，针对普通索引的更新操作，并且涉及到的数据页不在内存中，此时就会用到change buffer。

使用场景
对于写多读少的业务来说，页面在写完以后马上被访问到的概率比较小，此时change buffer的使用效果最好。这种业务模型常见的就是账单类、日志类的系统。
反过来，假设一个业务的更新模式是写入之后马上会做查询，那么即使满足了条件，将更新先记录在change buffer，但之后由于马上要访问这个数据页，会立即触发merge过程。这样随机访问 IO的次数不会减少，反而增加了change buffer的维护代价。所以，对于这种业务模式来说，change buffer反而起到了副作用。

MVCC 多版本控制

InnoDB里面每个事务有一个唯一的事务ID，叫作transaction id。它是在事务开始的时候向 InnoDB的事务系统申请的，是按申请顺序严格递增的。A每次事务更新数据的时候，都会生成一个新的数据版本，并且把transaction id赋值给这个数据版本的事务ID，记为rowtrx_id。

InnoDB为每个事务构造了一个数组，用来保存这个事务启动瞬间，当前正在“活跃”的所有事务ID。“活跃”指的就是，启动了但还没提交。
数组里面事务ID的最小值记为低水位，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。这个视图数组和高水位，就组成了当前事务的一致性视图（read-view）。而数据版本的可见性规则，就是基于数据的rowtrx_id和这个一致性视图的对比结果得到的。这个视图数组把所有的rowtrx_id 分成了几种不同的情况。

在这里插入图片描述

这样，对于当前事务的启动瞬间来说，一个数据版本的rowtrx_id，有以下几种可能：

如果落在绿色部分，表示这个版本是已提交的事务或者是当前事务自己生成的，这个数据是可见的；
如果落在红色部分，表示这个版本是由将来启动的事务生成的，是肯定不可见的；
如果落在黄色部分，那就包括两种情况
a. 若 rowtrx_id在数组中，表示这个版本是由还没提交的事务生成的，不可见；
b. 若 rowtrx_id不在数组中，表示这个版本是已经提交了的事务生成的，可见。

按照可重复读的定义，一个事务启动的时候，能够看到所有已经提交的事务结果。但是之后，这个事务执行期间，其他事务的更新对它不可见。

在这里插入图片描述
事务B查到的k的值是3，而事务A查到的k的值是1

这里，我们不妨做如下假设：

事务A开始前，系统里面只有一个活跃事务ID是99；
事务A、B、C的版本号分别是100、101、102，且当前系统里只有这四个事务；
三个事务开始前，(1,1）这一行数据的rowtrx_id是90。这样，事务A的视图数组就是[99,100], 事务B的视图数组是[99,100,101], 事务C的视图数组是 [99,100,101,102]。

为了简化分析，我先把其他干扰语句去掉，只画出跟事务A查询逻辑有关的操作：

在这里插入图片描述
101,102对于A来说都是不可见的，因为他们都是事务A启动之后执行的提交。