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什么是MVCC? 说说MySQL实现MVCC的原理?

发布时间:2022-09-15 15:58:08
发布人:wjy

  什么是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。 在Mysql的InnoDB引擎中就是指在已提交读(READ COMMITTD)和可重复读(REPEATABLE READ)这两种隔离级别下的事务对于SELECT操作会访问版本链中的记录的过程。 这就使得别的事务可以修改这条记录,反正每次修改都会在版本链中记录。SELECT可以去版本链中拿记录,这就实现了读-写,写-读的并发执行,提升了系统的性能。

  MySQL的InnoDB引擎实现MVCC的3个基础点

  1.隐式字段

什么是MVCC1

  如上图,DB_ROW_ID是数据库默认为该行记录生成的唯一隐式主键;DB_TRX_ID是当前操作该记录的事务ID; 而DB_ROLL_PTR是一个回滚指针,用于配合undo日志,指向上一个旧版本;delete flag没有展示出来。

  2.undo log

什么是MVCC2

  从上面,我们就可以看出,不同事务或者相同事务的对同一记录的修改,会导致该记录的undo log成为一条记录版本线性表,既链表,undo log的链首就是最新的旧记录,链尾就是最早的旧记录

  3.ReadView

  已提交读和可重复读的区别就在于它们生成ReadView的策略不同。

  ReadView中主要就是有个列表来存储我们系统中当前活跃着的读写事务,也就是begin了还未提交的事务。通过这个列表来判断记录的某个版本是否对当前事务可见。假设当前列表里的事务id为[80,100]。

  a) 如果你要访问的记录版本的事务id为50,比当前列表最小的id80小,那说明这个事务在之前就提交了,所以对当前活动的事务来说是可访问的。

  b) 如果你要访问的记录版本的事务id为90,发现此事务在列表id最大值和最小值之间,那就再判断一下是否在列表内,如果在那就说明此事务还未提交,所以版本不能被访问。如果不在那说明事务已经提交,所以版本可以被访问。

  c) 如果你要访问的记录版本的事务id为110,那比事务列表最大id100都大,那说明这个版本是在ReadView生成之后才发生的,所以不能被访问。

  这些记录都是去undo log 链里面找的,先找最近记录,如果最近这一条记录事务id不符合条件,不可见的话,再去找上一个版本再比较当前事务的id和这个版本事务id看能不能访问,以此类推直到返回可见的版本或者结束。

  举个例子 ,在已提交读隔离级别下:

  比如此时有一个事务id为100的事务,修改了name,使得的name等于小明2,但是事务还没提交。则此时的版本链是

什么是MVCC3

  那此时另一个事务发起了select 语句要查询id为1的记录,那此时生成的ReadView 列表只有[100]。那就去版本链去找了,首先肯定找最近的一条,发现trx_id是100,也就是name为小明2的那条记录,发现在列表内,所以不能访问。

  这时候就通过指针继续找下一条,name为小明1的记录,发现trx_id是60,小于列表中的最小id,所以可以访问,直接访问结果为小明1。

  那这时候我们把事务id为100的事务提交了,并且新建了一个事务id为110也修改id为1的记录,并且不提交事务

什么是MVCC4

  这时候版本链就是

什么是MVCC5

  这时候之前那个select事务又执行了一次查询,要查询id为1的记录。

  已提交读隔离级别下的事务在每次查询的开始都会生成一个独立的ReadView,而可重复读隔离级别则在第一次读的时候生成一个ReadView,之后的读都复用之前的ReadView。

  1.如果你是已提交读隔离级别,这时候你会重新一个ReadView,那你的活动事务列表中的值就变了,变成了[110]。按照上的说法,你去版本链通过trx_id对比查找到合适的结果就是小明2。

  2.如果你是可重复读隔离级别,这时候你的ReadView还是第一次select时候生成的ReadView,也就是列表的值还是[100]。所以select的结果是小明1。所以第二次select结果和第一次一样,所以叫可重复读!

  这就是Mysql的MVCC,通过版本链,实现多版本,可并发读-写,写-读。通过ReadView生成策略的不同实现不同的隔离级别。

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