Mysql MVCC多版本并发控制的知识点有哪些

蜗牛 互联网技术资讯 2022-04-29 31 0

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1、MVCC

MVCC,全称Multi-Version Concurrency Control,即多版本并发控制。MVCC是一种并发控制的方法,一般在数据库管理系统中,实现对数据库的并发访问,在编程语言中实现事务内存。

MVCC在MySQL InnoDB中的实现主要是为了提高数据库并发性能,用更好的方式去处理读写冲突,做到即使有>读写冲突时,也能做到不加锁,非阻塞并发读。

2、当前读

像select lock in share mode(共享锁), select for update ; update, insert ,delete(排他锁)这些操作都是一种当前读,为什么叫当前读?就是它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。

3、快照读(提高数据库的并发查询能力)

像不加锁的select操作就是快照读,即不加锁的非阻塞读;快照读的前提是隔离级别不是串行级别,串行级别下的快照读会退化成当前读;之所以出现快照读的情况,是基于提高并发性能的考虑,快照读的实现是基于多版本并发控制,即MVCC,可以认为MVCC是行锁的一个变种,但它在很多情况下,避免了加锁操作,降低了开销;既然是基于多版本,即快照读可能读到的并不一定是数据的最新版本,而有可能是之前的历史版本

4、当前读、快照读、MVCC关系

MVCC多版本并发控制指的是维持一个数据的多个版本,使得读写操作没有冲突,快照读是MySQL为实现MVCC的一个非阻塞读功能。MVCC模块在MySQL中的具体实现是由三个隐式字段,undo日志、read view三个组件来实现的。

5、MVCC实现原理

mvcc的实现原理主要依赖于记录中的三个隐藏字段,undolog,read view来实现的。

隐藏字段

行记录除了我们自定义的字段外,还有数据库隐式定义的DB_TRX_ID,DB_ROLL_PTR,DB_ROW_ID等字段

DB_TRX_ID

6字节,最近修改事务id,记录创建这条记录或者最后一次修改该记录的事务id

DB_ROLL_PTR

7字节,回滚指针,指向这条记录的上一个版本,用于配合undolog,指向上一个旧版本

DB_ROW_JD

6字节,隐藏的主键,如果数据表没有主键,那么innodb会自动生成一个6字节的row_id

undo log

undolog被称之为回滚日志,表示在进行insert,delete,update操作的时候产生的方便回滚的日志 当进行insert操作的时候,产生的undolog只在事务回滚的时候需要,并且在事务提交之后可以被立刻丢弃 当进行update和delete操作的时候,产生的undolog不仅仅在事务回滚的时候需要,在快照读的时候也需要,所以不能随便删除,只有在快照读或事务回滚不涉及该日志时,对应的日志才会被purge线程统一清除(当数据发生更新和删除操作的时候都只是设置一下老记录的deleted_bit,并不是真正的将过时的记录删除,因为为了节省磁盘空间,innodb有专门的purge线程来清除deleted_bit为true的记录,如果某个记录的deleted_id为true,并且DB_TRX_ID相对于purge线程的read view 可见,那么这条记录一定时可以被清除的)

Read View

Read View是事务进行快照读操作的时候生产的读视图,在该事务执行快照读的那一刻,会生成一个数据系统当前的快照,记录并维护系统当前活跃事务的id,事务的id值是递增的。

6、MVCC核心思想

MVCC 的核心思想是: 我可以查到在我这个事务开始之前已经存在的数据,即使它在后面被修改或者删除了。在我这个事务之后新增的数据,我是查不到的。

MVCC查找规则:只能查找创建时间小于等于当前事务ID的数据和删除时间大于当前事务ID的行(或未删除)

Mysql MVCC多版本并发控制的知识点有哪些  mysql 第1张

如图,在Transaction1事务中插入两条数据,并提交事务,然后在Transaction2事务中读取,读取到两条数据

Mysql MVCC多版本并发控制的知识点有哪些  mysql 第2张

如图,在Transaction3事务中插入一条为老连的数据,然后在Transaction2事务读取,根据mvcc规则,不能查到在我的事务开始之后插入插入的数据,老连的创建ID大于2,所以只能查到两条数据

Mysql MVCC多版本并发控制的知识点有哪些  mysql 第3张

如图,在Transaction4事务中删除id为2的数据,然后在Transaction2事务读取,根据mvcc规则,可以查到在我的事务开始之后插删除的数据,老晁还是可以查出来所以还是查到两条数据

Mysql MVCC多版本并发控制的知识点有哪些  mysql 第4张

如图,在Transaction5事务中下,添加一条name=涛哥的数据,删除id=1数据,修改name=涛哥的id为1,然后在Transaction2事务读取,根据mvcc规则,可以查到在我的事务开始之后插删除的数据,老严还是可以查出来,所以还是查到两条数据

通过以上演示我们能看到,通过版本号的控制,无论其他事务是插入、修改、删除,Transaction2事务查询到的数据都没有变化。

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