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学习MySQL MVCC

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MVCC

MVCC(Multi-Version Concurrency Control),即多版本并发控制。是 innodb 实现事务并发与回滚的重要功能。锁机制可以控制并发操作,但是其系统开销较大,而MVCC可以在大多数情况下代替行级锁,使用MVCC,能降低其系统开销.

具体实现是在数据库的每一行中,额外添加三个字段:

  1. DB_TRX_ID : 记录插入或更新该行的最后一个事务的事务ID
  2. DB_ROLL_PTR : 指向改行对应undolog 的指针
  3. DB_ROW_ID : 单调递增的ID,他就是AUTO_INCREMENT的主键ID

快照读

像不加锁的select操作就是快照读,快照读的出现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,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

当前读

读取的是当前的数据,不需要通过undo log回溯到事务开启前的状态。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。

数据库并发场景有三种,分别为:

说白了 MVCC 就是为了实现读-写冲突不加锁,而这个读指的就是快照读, 而非当前读,当前读实际上是一种加锁的操作,是悲观锁的实现

MVCC的出现就是大佬们不满意用悲观锁去解决读-写冲突问题,所以有两个方案:

MVCC实现原理

三个隐藏字段

版本链 / undo log

因为undo log会记录事务前老版本数据,然后行记录中回滚指针会指向老版本位置,如此形成一条版本链。Read View 会一直遍历链表的DB_TRX_ID,直到找到满足特定条件的 DB_TRX_ID。那么这个DB_TRX_ID所在的旧记录就是当前事务能看见的最新”老版本“

Read View

是事务开启时,当前所有活跃事务(还未提交的事务)的一个集合。或者说Read View 就是事务进行快照读操作的时候生产的读视图 (Read View),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

三个Read View重要结构:

  • trx_list(名称我随意取的)
    一个数值列表
    用于维护 Read View 生成时刻系统 正活跃的事务 ID 列表
  • up_limit_id
    是 trx_list 列表中事务 ID 最小的 ID
  • low_limit_id

ReadView 生成时刻系统尚未分配的下一个事务 ID ,也就是 目前已出现过的事务 ID 的最大值 + 1

为什么是 low_limit ? 因为它也是系统此刻可分配的事务 ID 的最小值

MVCC实现的整体流程:

总结

参考:

【MySQL笔记】正确的理解MySQL的MVCC及实现原理_(推荐)

MySQL · 引擎特性 · InnoDB 事务系统 (taobao.org)

mvcc详解 - 简书 (jianshu.com)

到此这篇关于MySQL多版本并发控制MVCC深入学习的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。

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