【Mysql】MVCC介绍及其实现原理

一、非锁定读 在此之前,先了解一个概念,就是非锁定读,也叫快照读。
非锁定读是指InnoDB存储引擎通过多版本控制来读取当前数据库中行的数据,如果读取的行此时正在执行DELETE或UPDATE操作,这时读取操作不会因此等待行上锁的释放,相反,InnoDB存储引擎回去读取行的一个快照数据(快照数据是指该行的之前版本的数据,是通过undo段来实现的,而且undo段用于事务的回滚,所以快照数据本身没有额外的开销)。非锁定读极大地提高了并发性,这是InnoDB存储引擎默认的读取方式,即读取不会占用和等待锁。
二、什么是MVCC? 一个行记录可能不止一个快照数据,这种使用快照数据带来的并发控制,称为MVCC(Multi Version Concurrency Control 多版本并发控制)。在事务隔离级别读已提交(READ COMMITED)和可重复读(REPEATABLE READ)下,InnoDB存储引擎会通过MVCC机制来进行非锁定读。
三、MVCC的实现原理 先直接给出结论:是通过undo log版本链+Read View来实现的。
那什么是undo log版本链和Read View呢,请继续往下看
3.1 undo log版本链
undo log版本链是通过undo log,以链的形式来记录数据的变化,如下图
【Mysql】MVCC介绍及其实现原理
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其中trx_id代表该数据版本的事务id,roll_pointer指向上一个数据版本的地址。
3.2 Read View
【【Mysql】MVCC介绍及其实现原理】Read View直接翻译过来就是读视图,它是一个数据结构,包含了4个字段:

  • m_ids:当前活跃的事务编号集合
  • min_trx_id:最小活跃事务编号
  • max_trx_id:预分配事务编号,当前最大事务编号+1
  • creator_trx_id:ReadView创建者的事务编号
这里举个例子,方便理解,例子如下
【Mysql】MVCC介绍及其实现原理
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以事务D的第一个Read View为例,当前trx_id为3
  1. 判断trx_id与Read View的creator_trx_id是否相等,如果相等说明是同一个事务,那么是可读的,否则继续往下判断
  2. 判断trx_id与min_trx_id比较,如果比min_trx_id小,说明该数据是被Read View创建前提交的事务所修改,那么是可读的,否则继续往下判断
  3. 判断trx_id与max_trx_id比较,如果比max_trx_id大,说明该数据是被Read View创建后提交的事务所修改,那么是不可读的,否则继续往下判断
  4. 判断trx_id是否在m_ids里面,如果是,说明事务还未提交,为不可读,否则说明事务已提交,是可读的。
在读已提交(READ COMMITED)隔离级别下,每次select都会生成一个Read View,而可重复读(REPEATABLE READ)隔离级别下,只会使用第一次select生成的Read View,所以事务D两次读取的结果是不一样的。
  1. 当事务D的隔离级别为读已提交时:第一个select查询语句查询到的name为”测试1”,第二个select查询语句查询到的name为”测试2”
  2. 当事务D的隔离级别为可重复读时:第一个select查询语句查询到的name为”测试1”,第二个select查询语句查询到的name依然为”测试1”

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