老域名新网站推广,郑州网站优化培训机构,网站下载工具,崇信县门户一、概述
MVCC (MultiVersion Concurrency Control) 叫做多版本并发控制机制。主要是通过数据多版本来实现读-写分离#xff0c;做到即使有读写冲突时#xff0c;也能做到不加锁#xff0c;非阻塞并发读#xff0c;从而提高数据库并发性能。
MVCC只在已提交读#xff08…一、概述
MVCC (MultiVersion Concurrency Control) 叫做多版本并发控制机制。主要是通过数据多版本来实现读-写分离做到即使有读写冲突时也能做到不加锁非阻塞并发读从而提高数据库并发性能。
MVCC只在已提交读Read Committed和可重复读Repeatable Read两个隔离级别下工作其他两个隔离级别和MVCC是不兼容的。因为未提交读总数读取最新的数据行而不是读取符合当前事务版本的数据行。而串行化Serializable则会对读的所有数据多加锁。
主要思想是InnoDB通过undo log保存每条数据的多个版本并且能够找回数据历史版本提供给用户读每个事务读到的数据版本可能是不一样的。在同一个事务中用户只能看到该事务创建快照之前已经提交的修改和该事务本身做的修改。
二、当前读和快照读
快照读读取的是历史数据不加锁的简单 Select 都属于快照读。
select * from user where id 1;当前读读取的是最新数据而不是历史的数据加锁的 SELECT或者对数据进行增删改都会进行当前读。
SELECT * FROM user LOCK IN SHARE MODE;
SELECT * FROM user FOR UPDATE;
INSERT INTO user values ...
DELETE FROM user WHERE ...
UPDATE user SET ...三、MVCC 与快照读的关系
MVCC 多版本并发控制是维持一个数据的多个版本使得读写操作没有冲突而这只是一个抽象概念。而快照读就是 MySQL 实现 MVCC 理想模型的其中一个非阻塞读功能快照读所读取的就是MVCC维持的多版本数据中去某个版本数据。
四、MVCC 优点
提供多版本数据在并发读写数据库时读写操作互不影响提高了数据库并发读写的性能。可以解决脏读幻读不可重复读等事务隔离问题。
五、MVCC 实现原理
主要是依赖每一行记录中2个隐藏字段、undo log版本链 以及 ReadView。
1. 行记录的隐藏字段
trx_id操作这个数据的事务 ID也就是最后一个对数据插入或者更新的事务 ID 。roll_ptr回滚指针指向这个记录的 Undo Log 信息。row_id隐藏的行 ID ,用来生成默认的聚集索引。如果创建数据表时没指定聚集索引这时 InnoDB 就会用这个隐藏 ID 来创建聚集索引。
2. undo log版本链
多个事务并行操作某一行数据时不同事务对该行数据的修改会产生多个版本然后通过回滚指针roll_pointer连成一个链表这个链表就称为版本链。其实undo log 版本链的节点在事务提交之后可能是会 purge 线程清除掉的
1首先开启第一个事务事务id为1通过insert语句往表中插入一条新记录如下 由于是新插入的记录因此它的roll_pointer指向的undo log为空。
2接着开启第二个事务事务id为2更新该行记录的name为Tom。
在第二个事务修改该行记录时数据库会先对该行加排他锁然后把该行数据拷贝到 undo log 中作为旧版本记录拷贝完毕后再修改该行name为Tom并且修改隐藏字段trx_id为当前事务的id, 回滚指针roll_pointer指向拷贝到 undo log 的副本记录既表示我的上一个版本就是它。事务提交后释放锁。
3再开启第三个事务事务id为3修改改行记录的age为25。
在第三个事务修改该行记录时数据库会先对该行加排他锁然后把该行数据拷贝到 undo log 中作为旧版本记录拷贝完毕后再修改该行age为25并且修改隐藏字段trx_id为当前事务的id, 回滚指针roll_pointer指向拷贝到 undo log 的副本记录既表示我的上一个版本就是它。事务提交后释放锁。
3.ReadView
Read View 就是事务进行 “快照读” 操作时候生产的 “读视图”在该事务执行的快照读的那一刻会生成数据库系统当前的一个快照记录并维护系统当前活跃事务的 ID。主要是用来做可见性判断的即当我们某个事务执行快照读的时候当前事务能够看到undo log版本链上的哪个版本数据。
1ReadView中主要属性
trx_ids当前系统中那些活跃(未提交)的读写事务ID它数据结构为一个List。(trx_ids中的活跃事务不包括当前事务自己)。min_trx_idtrx_ids中最小的事务id。max_trx_id预分配事务编号MySQL即将为下一个事务分配的事务id。creator_trx_id: 表示生成该 ReadView 的事务的 事务id。
2ReadView可见性判断规则
判断 trx_id creator_trx_id如果条件成立则说明当前事务与进行select快照读的事务是同一个事务那么该select是可以读取到该trx_id对应的版本如果条件不成立继续往下判断其他条件。判断 trx_id min_trx_id如果条件成立则说明当前事务是在进行select快照读的事务之前就已经提交了那么该select是可以读取到该trx_id对应的版本如果条件不成立继续往下判断其他条件。判断 trx_id max_trx_id如果条件成立则说明当前事务是在进行select快照读的事务之后才创建的那么该select是肯定读取不到该trx_id对应的版本如果条件不成立则继续往下判断其他条件。判断 min_trx_id trx_id max_trx_id如果条件成立则说明当前事务可能在活跃的事务中需要再判断下trx_id是否在trx_ids中如果不在则说明当前事务已经提交过了那么该select就可以读取到该trx_id对应的版本否则说明当前事务还未提交该select也就无法读取到该trx_id对应的版本。
3已提交读RC与可重复读RR级别下的快照读 RC 隔离级与RR隔离级生成Read View 的时机是不同的因为也造成了两者快照读的结果的不同。在 RC 隔离级别下是每个快照读都会生成并获取最新的 Read View而在 RR 隔离级别下则是同一个事务中的第一个快照读才会创建 Read View, 之后的快照读获取的都是同一个 Read View。
undo log版本链 ReadView创建实时机
解析: 1RC级别下 在事务D中的第一个select语句执行时生成的ReadView中当前系统中那些活跃(未提交)的读写事务有{3,4}创建ReadView的事务id为5活跃事务中最新事务id为3预分配的事务id为6。再根据undo log版本链依次与ReadView的可见性判断规则进行对比判断哪个版本是可见的。例如
先对版本链最新的一个版本trx_id 4进行判断 1.先判断 trx_id creator_trx_idcreator_trx_id 5trx_id 4条件不成立暂时无法证明该版本相对于当前select可见则继续根据其他规则进行判断。 2.继续判断 trx_id min_trx_idmin_trx_id 3trx_id 4条件不成立也暂时无法证明该版本相对于当前select可见则继续根据其他规则进行判断。 3.继续判断 trx_id max_trx_idmax_trx_id 6trx_id 4条件不成立也暂时无法证明该版本相对于当前select可见则需要继续据其他规则进行判断。如果该条件成立则可以证明该版本相对于当前select肯定是不可见的 4.继续判断 min_trx_id trx_id max_trx_id条件成立说明当前事务可能在活跃的事务中需要再判断下trx_id是否在trx_ids中trx_id 4在活跃的事务中也就是当前事务还未提交那么该select也就无法读取到该版本的数据。 所有可见性规则判断完毕最终得出版本链中最新的一个事务C这个版本在事务D中的第一个select语句是不可见的。再对版本链中trx_id 3 按照上述的可见性规则依次判断最终得出该版本在事务D中的第一个select语句也是不可见的。再对版本链中trx_id 2 按照上述的可见性规则依次判断最终得出该版本在事务D中的第一个select语句也是可见的。
在事务D中的第二个select语句执行时会重新生成一个新的ReadView此时系统中那些活跃(未提交)的读写事务有{4}创建ReadView的事务id为5活跃事务中最新事务id为4预分配的事务id为6。再根据undo log版本链依次与ReadView的可见性判断规则进行对比可以得出最终该select语句的可见版本为 trx_id 3 和 trx_id 2与第一个select语句查询的可见版本不一样。这也是为什RC隔离级别下同一事务中多次使用快照读查询时会产生查询结果不一致的问题。
2RR级别下 在事务D中的第一个select语句执行时生成一个ReadView与RC级别是一样的所以最终得到的可见版本也是只有 trx_id 2。但是在事务D中的第二个select语句执行时RR级别不会再生成新的ReadView而是直接复用第一次生的的那个ReadView所以最终判断下来第二个select语句的可见版本也只有 trx_id 2。这也就是为什么RR级别下同一事务中多次使用快照读查询时结果都是相同的原因。如何在事务中使用了当前读则后面的快照读不会再复用之前的ReadView而是重新生成一个新的ReadView这也RR级别下无法解决幻读的原因。
