如何理解MySQL中的MVCC實(shí)現(xiàn)原理

小樊
82
2024-09-08 14:28:29
欄目: 云計(jì)算

MVCC（Multi-Version Concurrency Control，多版本并發(fā)控制）是一種數(shù)據(jù)庫事務(wù)處理機(jī)制，用于解決多個(gè)事務(wù)同時(shí)訪問相同數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生的問題

在 MySQL 中，MVCC 主要通過以下方式實(shí)現(xiàn)：

  1. 隱藏字段：InnoDB 存儲(chǔ)引擎為每行數(shù)據(jù)添加兩個(gè)隱藏字段，分別表示該行數(shù)據(jù)的創(chuàng)建時(shí)間（DB_TRX_ID）和過期時(shí)間（DB_ROLL_PTR）。這些隱藏字段用于記錄數(shù)據(jù)的版本信息。

  2. 一致性讀：在事務(wù)開始時(shí)，InnoDB 會(huì)為事務(wù)分配一個(gè)唯一的事務(wù) ID（trx_id）。當(dāng)事務(wù)執(zhí)行讀操作時(shí)，InnoDB 會(huì)根據(jù)以下規(guī)則判斷數(shù)據(jù)行的可見性：

    • 如果數(shù)據(jù)行的創(chuàng)建時(shí)間（DB_TRX_ID）小于等于事務(wù)的 trx_id，說明該數(shù)據(jù)行在事務(wù)開始之前已經(jīng)存在，因此對(duì)事務(wù)可見。
    • 如果數(shù)據(jù)行的過期時(shí)間（DB_ROLL_PTR）大于事務(wù)的 trx_id，說明該數(shù)據(jù)行在事務(wù)開始之后被修改或刪除，因此對(duì)事務(wù)不可見。

  3. 寫操作：當(dāng)事務(wù)執(zhí)行寫操作（如 INSERT、UPDATE、DELETE）時(shí)，InnoDB 會(huì)生成一個(gè)新的數(shù)據(jù)行版本，并將舊版本保存在回滾段（rollback segment）中。同時(shí)，更新數(shù)據(jù)行的 DB_TRX_ID 和 DB_ROLL_PTR 隱藏字段。

  4. 事務(wù)提交與回滾：當(dāng)事務(wù)提交時(shí)，InnoDB 會(huì)清除該事務(wù)相關(guān)的回滾段。當(dāng)事務(wù)回滾時(shí)，InnoDB 會(huì)利用回滾段中的數(shù)據(jù)恢復(fù)到事務(wù)開始時(shí)的狀態(tài)。

  5. 垃圾回收：InnoDB 使用后臺(tái)進(jìn)程定期清理不再需要的舊數(shù)據(jù)版本。這些舊數(shù)據(jù)版本可能是由于事務(wù)回滾、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的事務(wù)等原因而未被清理的。

通過 MVCC，MySQL 可以在不加鎖的情況下實(shí)現(xiàn)高并發(fā)訪問，提高系統(tǒng)的性能和可擴(kuò)展性。然而，MVCC 也有一定的局限性，例如在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的事務(wù)中可能會(huì)導(dǎo)致回滾段膨脹，消耗大量存儲(chǔ)空間。因此，在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景合理選擇事務(wù)隔離級(jí)別和并發(fā)控制策略。

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