Mysql多版本并发控制(MVCC)

2024-08-25 19:52

本文主要是介绍Mysql多版本并发控制(MVCC),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 一、数据库的并发场景
  • 二、什么是MVCC?
    • 2.1 当前读和快照读
      • 当前读
      • 快照读
  • 三、MVCC实现原理
    • 3.1 隐式字段
    • 3.2 undo log
    • 3.3 ReadView
      • 可见性匹配原则
  • MVCC隔离级别分析
  • 参考文章

一、数据库的并发场景

有三种,分别是:
1、读-读:不存在任何问题,也不需要并发控制
2、读-写:有线程安全问题,可能会造成事务隔离问题,可能遇到脏读、幻读、不可重复读
3、写-写:有线程安全问题,可能会存在更新丢失问题,比如第一类更新丢失,第二类更新丢失

多版本并发控制(MVCC)是一种用来解决读-写冲突的无锁并发控制,也就是为事务分配单向增长的时间戳,为每个修改保存一个版本,版本与事务时间戳关联,读操作只读该事务开始前的数据库的快照。

二、什么是MVCC?

MVCC(Multi-Version Concurrency Control,多版本并发控制),它是一种并发控制方法,用于在数据库管理系统中实现对数据库的并发访问。

Mysql的大多数事务性存储引擎使用的都不是简单的行级锁机制。他们会将行级锁和可以提高并发性能的多版本并发控制技术结合使用。不仅是Mysql,包括Oracle、PostreSQL以及其他一些数据库系统也都使用了MVCC,但各自的实现机制不尽相同,因为MVCC如何工作没有统一一个标准。

可以认为MVCC是行级锁的一个变种,但他在很多情况下避免了加锁操作,因此开销更低。根据其实现方式,不仅实现了非阻塞的读操作,写操作也只锁定必要的行。

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。

2.1 当前读和快照读

当前读

每次读取的都是最新数据,但读的时候不允许写,写的时候不允许读。

通过锁机制来保证读取的数据无法通过其他事务进行修改UPDATE、DELETE、INSERT、SELECT … LOCK IN SHARE MODE、SELECT … FOR UPDATE都是当前读。

快照读

读写不冲突,在事务开始时确定需要读取的数据版本,接下来的读取都会使用这个版本的数据,不受其他事务影响。

当前读通常用于可重复读和串行化隔离级别,而快照读通常用于读已提交和可重复读隔离级别。

三、MVCC实现原理

在Mysql中,MVCC实现原理主要依赖三个部分:数据库隐式字段、undo log、Read View。

3.1 隐式字段

有三个,分别是DB_ROW_ID DB_TRX_ID DB_ROLL_PTR

详细解释参考以下文章:
数据库技术之MVCC的实现原理 之 隐式字段

3.2 undo log

undo log是一种用于撤销回退的日志,在事务没提交之前,mysql 会先记录更新前的数据到 undo log 日志里面,当事务回滚或者数据库更新崩溃时,使用undo log 进行回退。

在mysql中,undo log有两个作用:
1、提供回滚操作【undo log实现事务的原子性】
2、实现多版本并发控制

更多关于undo log的知识见此:
MySQL回滚日志(undo log)总结

3.3 ReadView

用来做可见性判断,它是事务进行快照读操作的时候生产的读视图(ReadView),它记录并维护系统当前活跃事务的ID。

Read View创建时包含四个部分,如图:
在这里插入图片描述
creator_trx_id:创建这个Read View的事务id
m_ids:表示创建ReadView时当前系统中的活跃事务的ID集合
(活跃指:启动了但未提交)
min_trx_id:表示创建ReadView时当前系统中的活跃的最小事务ID
max_trx_id:表示创建ReadView时系统中应该分配给下一个事务的id值,当前最大事务ID+1

可见性匹配原则

一个事务去访问记录的时候,怎么判断记录的可见性呢?

判断数据记录可见性的逻辑是通过readview和【行记录的隐藏字段trx_id】做对比的
在这里插入图片描述
Read View决定当前事务能读到哪个版本的数据,从表记录到Undo Log历史数据的版本链,依次匹配,满足哪个版本的匹配规则,就能读到哪个版本的数据,一旦匹配成功就不再往下匹配。

遵循了以下可见性匹配规则:
在这里插入图片描述

MVCC隔离级别分析

在不同的隔离级别下快照读生成的ReadView规则不同,区别如下:

read committed (读已提交):事务每次select时创建ReadView,每个ReadView中四个字段的值都是不同的
repeatable read (可重复读):事务第一次select时创建ReadView,后面都是复用这个ReadView

流程举例说明,文章后半段:
结合图文一起搞懂MySQL事务、MVCC、ReadView!

参考文章

MVCC多版本并发控制原理总结(最终版)

亮点:有结合github仓库中的源码讲解:
一文读懂MySQL的事务隔离级别及MVCC机制

这篇关于Mysql多版本并发控制(MVCC)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1106500

相关文章

MySQL 多表连接操作方法(INNER JOIN、LEFT JOIN、RIGHT JOIN、FULL OUTER JOIN)

《MySQL多表连接操作方法(INNERJOIN、LEFTJOIN、RIGHTJOIN、FULLOUTERJOIN)》多表连接是一种将两个或多个表中的数据组合在一起的SQL操作,通过连接,... 目录一、 什么是多表连接?二、 mysql 支持的连接类型三、 多表连接的语法四、实战示例 数据准备五、连接的性

MySQL中的分组和多表连接详解

《MySQL中的分组和多表连接详解》:本文主要介绍MySQL中的分组和多表连接的相关操作,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录mysql中的分组和多表连接一、MySQL的分组(group javascriptby )二、多表连接(表连接会产生大量的数据垃圾)MySQL中的

Java并发编程之如何优雅关闭钩子Shutdown Hook

《Java并发编程之如何优雅关闭钩子ShutdownHook》这篇文章主要为大家详细介绍了Java如何实现优雅关闭钩子ShutdownHook,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起... 目录关闭钩子简介关闭钩子应用场景数据库连接实战演示使用关闭钩子的注意事项开源框架中的关闭钩子机制1.

MySQL 中的 JSON 查询案例详解

《MySQL中的JSON查询案例详解》:本文主要介绍MySQL的JSON查询的相关知识,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录mysql 的 jsON 路径格式基本结构路径组件详解特殊语法元素实际示例简单路径复杂路径简写操作符注意MySQL 的 J

SpringBoot请求参数接收控制指南分享

《SpringBoot请求参数接收控制指南分享》:本文主要介绍SpringBoot请求参数接收控制指南,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Spring Boot 请求参数接收控制指南1. 概述2. 有注解时参数接收方式对比3. 无注解时接收参数默认位置

Windows 上如果忘记了 MySQL 密码 重置密码的两种方法

《Windows上如果忘记了MySQL密码重置密码的两种方法》:本文主要介绍Windows上如果忘记了MySQL密码重置密码的两种方法,本文通过两种方法结合实例代码给大家介绍的非常详细,感... 目录方法 1:以跳过权限验证模式启动 mysql 并重置密码方法 2:使用 my.ini 文件的临时配置在 Wi

MySQL重复数据处理的七种高效方法

《MySQL重复数据处理的七种高效方法》你是不是也曾遇到过这样的烦恼:明明系统测试时一切正常,上线后却频频出现重复数据,大批量导数据时,总有那么几条不听话的记录导致整个事务莫名回滚,今天,我就跟大家分... 目录1. 重复数据插入问题分析1.1 问题本质1.2 常见场景图2. 基础解决方案:使用异常捕获3.

SQL中redo log 刷⼊磁盘的常见方法

《SQL中redolog刷⼊磁盘的常见方法》本文主要介绍了SQL中redolog刷⼊磁盘的常见方法,将redolog刷入磁盘的方法确保了数据的持久性和一致性,下面就来具体介绍一下,感兴趣的可以了解... 目录Redo Log 刷入磁盘的方法Redo Log 刷入磁盘的过程代码示例(伪代码)在数据库系统中,r

mysql中的group by高级用法

《mysql中的groupby高级用法》MySQL中的GROUPBY是数据聚合分析的核心功能,主要用于将结果集按指定列分组,并结合聚合函数进行统计计算,下面给大家介绍mysql中的groupby用法... 目录一、基本语法与核心功能二、基础用法示例1. 单列分组统计2. 多列组合分组3. 与WHERE结合使

Mysql用户授权(GRANT)语法及示例解读

《Mysql用户授权(GRANT)语法及示例解读》:本文主要介绍Mysql用户授权(GRANT)语法及示例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录mysql用户授权(GRANT)语法授予用户权限语法GRANT语句中的<权限类型>的使用WITH GRANT