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Mysql知识延展（七）MVCC多版本并发控制

分类: 文章 • 2024-03-13 14:29:27

MVCC简述

MVCC(Mutil-Version Concurrency Control)，就是多版本并发控制。MVCC 是一种并发控制的方法，一般在数据库管理系统中，实现对数据库读写的并发访问。

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可以去版本链中读取记录，这就实现了读-写，写-读的并发执行，提升了系统的性能。

当前读和快照读

在MVCC并发控制中，读操作可以分成两类：

  • 快照读 (snapshot read)
    读取的是记录的可见版本 (有可能是历史版本)，不用加锁。简单的select操作，属于快照读。
  • 当前读 (current read)
    读取的是记录的最新版本，并且当前读返回的记录，都会加上锁，保证其他事务不会再并发修改这
    条记录。插入/更新/删除操作，属于当前读。
    Mysql知识延展（七）MVCC多版本并发控制

一致性非锁定读

一致性非锁定读(consistent nonlocking read)是指InnoDB存储引擎通过多版本控制(MVCC)读取当前数
据库中行数据的方式。
如果读取的行正在执行DELETE或UPDATE操作，这时读取操作不会因此去等待行锁的释放。相反地，InnoDB会去读取行的一个最新可见快照。
Mysql知识延展（七）MVCC多版本并发控制
若出现AB会话如下图所示：
Mysql知识延展（七）MVCC多版本并发控制
当会话B提交事务后，会话A再次运行 SELECT * FROM test WHERE id = 1 的SQL语句
时，两个不同的事务隔离级别下得到的结果可能就不一样了。

Mysql实现MVCC就依赖的undo log以及read view。

版本链

在InnoDB引擎表中，它的聚簇索引记录中有两个必要的隐藏列：

  • trx_id
    这个id用来存储的每次对某条聚簇索引记录进行修改的时候的事务id。
  • roll_pointer
    每次对哪条聚簇索引记录有修改的时候，都会把老版本写入undo日志中。这个roll_pointer就是存了一个指针，它指向这条聚簇索引记录的上一个版本的位置，通过它来获得上一个版本的记录信息。(注意插入操作的undo日志没有这个属性，因为它没有老版本)

事务链表

MySQL中的事务在开始到提交这段过程中，都会被保存到一个叫trx_sys的事务链表中，这是一个基本
的链表结构：
ct-trx --> trx11 --> trx9 --> trx6 --> trx5 --> trx3;
事务链表中保存的都是还未提交的事务，事务一旦被提交，则会被从事务链表中摘除。

  • RR隔离级别下，在每个事务开始的时候，会将当前系统中的所有的活跃事务拷贝到一个列表中(read view)
  • RC隔离级别下，在每个语句开始的时候，会将当前系统中的所有的活跃事务拷贝到一个列表中(read view)

show engine innodb status ，就能够看到事务列表。

ReadView

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]。

  • 如果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。
  • 如果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。
  • 如果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。

这些记录都是去版本链里面找的，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。

参考：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1629409989970483292&wfr=spider&for=pc

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