MySQL之InnoDB中的MVCC用法
1、背景
MVCC叫做多版本并發(fā)控制,通過(guò)維護(hù)數(shù)據(jù)的多個(gè)歷史版本實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)分離:讀操作訪問(wèn)快照版本,無(wú)需加鎖,避免阻塞寫(xiě)操作;寫(xiě)操作創(chuàng)建新版本,不影響其它事務(wù)的讀操作。
這種機(jī)制支持了讀已提交和可重復(fù)讀兩種事務(wù)隔離級(jí)別,InnoDB中是通過(guò)隱藏列事務(wù)id、版本鏈、Read View實(shí)現(xiàn)的MVCC。
2、設(shè)置事務(wù)的隔離級(jí)別
設(shè)置事務(wù)隔離級(jí)別可以通過(guò)修改配置文件和通過(guò)sql語(yǔ)句,修改的隔離級(jí)別有4種:讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀、串行化,修改配置文件可以永久生效,查看配置文件中的隔離級(jí)別如下:
[root@xxx xxx]# cat /xxx/my.cnf | grep 'transaction_isolation' transaction_isolation = READ-COMMITTED
通過(guò)sql語(yǔ)句修改是臨時(shí)生效的,有3種修改方式,一個(gè)是會(huì)話級(jí)設(shè)置,只影響當(dāng)前連接,例如:
mysql> SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
另一個(gè)是全局設(shè)置,影響所有連接,例如:
mysql> SET GLOBAL TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
最后一個(gè)是僅對(duì)下一個(gè)事務(wù)生效,例如:
mysql> SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ COMMITTED; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
3、MVCC
【1】版本鏈
之前講過(guò)隱藏列:row_id、trx_id、roll_pointer,其中row_id不一定存在,當(dāng)沒(méi)有主鍵和唯一索引時(shí),row_id才存在,trx_id是事務(wù)id,roll_pointer指向undo日志,通過(guò)roll_pointer就可以組成一條版本鏈,接下來(lái)通過(guò)如下表和數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明:
mysql> show create table student; +---------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | Table | Create Table | +---------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ | student | CREATE TABLE `student` ( `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT, `name` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '姓名', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci | +---------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------+ 1 row in set (0.00 sec) mysql> select * from student; +----+------+ | id | name | +----+------+ | 1 | 張三 | +----+------+ 1 row in set (0.00 sec)
接下來(lái)分別在兩個(gè)事務(wù)中更新數(shù)據(jù),假設(shè)事務(wù)id分別為20和50:
時(shí)間順序 | 事務(wù)A,事務(wù)id=20 | 事務(wù)B,事務(wù)id=50 |
---|---|---|
t1 | 開(kāi)始事務(wù) | 開(kāi)始事務(wù) |
t2 | UPDATE student SET name = ‘李四’ WHERE id = 1; | |
t3 | 提交事務(wù) | |
t4 | UPDATE student SET name = ‘王五’ WHERE id = 1; | |
t5 | 提交事務(wù) |
此時(shí)版本鏈如下:
name為王五的代表最新記錄,name為李四和張三的為undo日志。
【2】ReadView
- 對(duì)于未提交讀的隔離級(jí)別事務(wù)來(lái)說(shuō),由于可以讀到未提交事務(wù)修改的記錄,直接讀取最新的版本就好了;
- 對(duì)于串行化隔離級(jí)別的事務(wù)來(lái)說(shuō)是使用加鎖的方式來(lái)訪問(wèn)記錄的;
- 對(duì)于讀已提交和可重復(fù)讀隔離級(jí)別的事務(wù)來(lái)說(shuō),只能讀到已提交事務(wù)的結(jié)果。所以核心問(wèn)題就是版本鏈中哪一個(gè)版本對(duì)當(dāng)前事務(wù)是可見(jiàn)的,所有就有了ReadView,ReadView中包含4個(gè)部分:
名稱(chēng) | 含義 |
---|---|
m_ids | 生成ReadView時(shí)當(dāng)前系統(tǒng)中活躍的讀寫(xiě)事務(wù)id列表 |
min_trx_id | m_ids中的最小值 |
max_trx_id | 分配給下一個(gè)事務(wù)的id值,不是m_ids中的最大值 |
creator_trx_id | 生成ReadView的事務(wù)id,只讀事務(wù)中為0 |
通過(guò)ReadView的屬性,我們就能判斷對(duì)記錄版本鏈中的哪一個(gè)版本可見(jiàn),判斷規(guī)則如下:
1、如果被訪問(wèn)版本的trx_id與ReadView的中的creator_trx_id相同,說(shuō)明當(dāng)前事務(wù)再訪問(wèn)自己修改的記錄,所以該版本可以被當(dāng)前事務(wù)訪問(wèn)。
2、如果被訪問(wèn)版本的trx_id小于ReadView的中的min_trx_id值,說(shuō)明生成該版本的事務(wù)在當(dāng)前事務(wù)之前已經(jīng)提交,所以該版本可以被當(dāng)前事務(wù)訪問(wèn)。
3、如果被訪問(wèn)版本的trx_id大于ReadView的中的max_trx_id值,表明生成該版本的事務(wù)在當(dāng)前事務(wù)之后開(kāi)啟,所以該版本不可以被當(dāng)前事務(wù)訪問(wèn)。
4、如果被訪問(wèn)的版本的trx_id在ReadView的min_trx_id和max_trx_id之間,需要判斷trx_id是否在m_ids中,在就說(shuō)明該版本的事務(wù)還是活躍的,不可以被訪問(wèn);不在就說(shuō)明該版本已經(jīng)提交,可以被訪問(wèn)。
如果某個(gè)版本的數(shù)據(jù)對(duì)當(dāng)前事務(wù)不可見(jiàn),就順著版本鏈去判斷下一個(gè)版本的數(shù)據(jù),一直到最后一個(gè)版本,如果最后一個(gè)版本也不可見(jiàn),那查詢結(jié)果就不包含這條記錄。
【3】ReadView的生成時(shí)機(jī)
隔離級(jí)別 | 生成ReadView時(shí)機(jī) |
---|---|
讀已經(jīng)提交 | 每次讀取數(shù)據(jù)前都生成一個(gè)ReadView |
可重復(fù)讀 | 第一次讀取數(shù)據(jù)時(shí)生成一個(gè)ReadView |
4、總結(jié)
MVCC是一種數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)控制技術(shù),通過(guò)維護(hù)數(shù)據(jù)的多個(gè)歷史版本實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)操作的并行化,從而提升性能并解決事務(wù)隔離性問(wèn)題。
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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