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浅谈MySQL中的MVCC

更新时间:2021-01-20 17:08 浏览68次 来源:动力节点

MVCC(multiversion concurrency control),多版本并发控制,在MySQL数据库中主要是通过在每一行记录中增加三个字段,与undo log 中相关记录配合使用,同时加上可见性算法,使得各个事务可以在不加锁的情况下能够同时地读取到某行记录上的准确值(这个值对不同的事务而言可能是不同的)。使用MVCC,在不加锁的情况下也能读取到准确的数据,大大提高了并发效率。本文我们就来讲MySQL中的MVCC

 

那么为什么需要MVCC呢?数据库通常使用锁来实现隔离性。最原生的锁,锁住一个资源后会禁止其他任何线程访问同一个资源。但是很多应用的一个特点都是读多写少的场景,很多数据的读取次数远大于修改的次数,而读取数据间互相排斥显得不是很必要。所以就使用了一种读写锁的方法,读锁和读锁之间不互斥,而写锁和写锁、读锁都互斥。这样就很大提升了系统的并发能力。之后人们发现并发读还是不够,又提出了能不能让读写之间也不冲突的方法,就是读取数据时通过一种类似快照的方式将数据保存下来,这样读锁就和写锁不冲突了,不同的事务session会看到自己特定版本的数据。当然快照是一种概念模型,不同的数据库可能用不同的方式来实现这种功能。

 

举个例子,程序员A正在读数据库中某些内容,而程序员B正在给这些内容做修改(假设是在一个事务内修改,大概持续10s左右),A在这10s内 则可能看到一个不一致的数据,在B没有提交前,如何让A能够一直读到的数据都是一致的呢?

 

有几种处理方法,第一种: 基于锁的并发控制,程序员B开始修改数据时,给这些数据加上锁,程序员A这时再读,就发现读取不了,处于等待情况,只能等B操作完才能读数据,这保证A不会读到一个不一致的数据,但是这个会影响程序的运行效率。还有一种就是:MVCC,每个用户连接数据库时,看到的都是某一特定时刻的数据库快照,在B的事务没有提交之前,A始终读到的是某一特定时刻的数据库快照,不会读到B事务中的数据修改情况,直到B事务提交,才会读取B的修改内容。

      

一个支持MVCC的数据库,在更新某些数据时,并非使用新数据覆盖旧数据,而是标记旧数据是过时的,同时在其他地方新增一个数据版本。因此,同一份数据有多个版本存储,但只有一个是最新的。

 

MVCC提供了时间一致性的处理思路,在MVCC下读事务时,通常使用一个时间戳或者事务ID来确定访问哪个状态的数据库及哪些版本的数据。读事务跟写事务彼此是隔离开来的,彼此之间不会影响。假设同一份数据,既有读事务访问,又有写事务操作,实际上,写事务会新建一个新的数据版本,而读事务访问的是旧的数据版本,直到写事务提交,读事务才会访问到这个新的数据版本。

 

MVCC有两种实现方式,第一种实现方式是将数据记录的多个版本保存在数据库中,当这些不同版本数据不再需要时,垃圾收集器回收这些记录。这个方式被PostgreSQL和Firebird/Interbase采用,SQL Server使用的类似机制,所不同的是旧版本数据不是保存在数据库中,而保存在不同于主数据库的另外一个数据库tempdb中。

 

第二种实现方式只在数据库保存最新版本的数据,但是会在使用undo时动态重构旧版本数据,这种方式被Oracle和MySQL/InnoDB使用。

 

MVCC只在 READ COMMITTED 和 REPEATABLE READ 两个隔离级别下工作。其他两个隔离级别够和MVCC不兼容, 因为 READ UNCOMMITTED 总是读取最新的数据行, 而不是符合当前事务版本的数据行。而 SERIALIZABLE 则会对所有读取的行都加锁。如果你是可重复读隔离级别REPEATABLE_READ,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的结果是强哥1。所以第二次select结果和第一次一样,所以叫可重复读!也就是说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。

 

以上就是MySQL中的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。这也是MySQL数据库中非常重要的几个机制之一,想要了解更多MySQL数据库中的机制,请观看本站的MySQL教程,名师为你讲解最新最全的MySQL数据库知识!

 

 

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