mysql mvcc機(jī)制的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)

小樊
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2024-08-26 22:07:23
欄目: 云計(jì)算

MySQL的多版本并發(fā)控制（MVCC）機(jī)制是一種用于解決并發(fā)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題的技術(shù)

  1. 事務(wù)版本號(hào)：每個(gè)事務(wù)在開(kāi)始時(shí)都會(huì)被分配一個(gè)唯一的事務(wù)ID，稱為事務(wù)版本號(hào)。這個(gè)版本號(hào)會(huì)在事務(wù)處理過(guò)程中用于記錄數(shù)據(jù)的修改情況。

  2. 數(shù)據(jù)行版本：在InnoDB存儲(chǔ)引擎中，每行數(shù)據(jù)都包含兩個(gè)隱藏字段，分別是DB_TRX_ID和DB_ROLL_PTR。DB_TRX_ID用于存儲(chǔ)最后修改該行數(shù)據(jù)的事務(wù)ID，DB_ROLL_PTR用于指向該行數(shù)據(jù)的舊版本。

  3. 一致性讀：在MVCC機(jī)制下，當(dāng)事務(wù)需要讀取某行數(shù)據(jù)時(shí)，InnoDB會(huì)根據(jù)以下規(guī)則判斷該行數(shù)據(jù)是否可見(jiàn)：

    • 如果數(shù)據(jù)行的DB_TRX_ID小于或等于當(dāng)前事務(wù)的版本號(hào)，說(shuō)明該數(shù)據(jù)行在當(dāng)前事務(wù)開(kāi)始之前已經(jīng)存在，因此可見(jiàn)。
    • 如果數(shù)據(jù)行的DB_TRX_ID大于當(dāng)前事務(wù)的版本號(hào)，說(shuō)明該數(shù)據(jù)行在當(dāng)前事務(wù)開(kāi)始之后被其他事務(wù)修改，因此不可見(jiàn)。

  4. 寫操作處理：當(dāng)一個(gè)事務(wù)需要修改某行數(shù)據(jù)時(shí)，InnoDB會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的數(shù)據(jù)行版本，并將原始數(shù)據(jù)行標(biāo)記為“刪除”狀態(tài)。同時(shí)，將新數(shù)據(jù)行的DB_TRX_ID設(shè)置為當(dāng)前事務(wù)的版本號(hào)，并將DB_ROLL_PTR指向原始數(shù)據(jù)行。這樣，其他事務(wù)可以通過(guò)DB_ROLL_PTR找到該行數(shù)據(jù)的舊版本，從而實(shí)現(xiàn)MVCC。

  5. 垃圾回收：InnoDB使用一種稱為“purge”的后臺(tái)進(jìn)程來(lái)清理不再需要的舊數(shù)據(jù)行版本。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)行的DB_TRX_ID小于所有活動(dòng)事務(wù)的最小版本號(hào)時(shí)，說(shuō)明該數(shù)據(jù)行對(duì)所有活動(dòng)事務(wù)都不可見(jiàn)，可以被安全地回收。

  6. 隔離級(jí)別：MySQL支持四種事務(wù)隔離級(jí)別，分別是讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀和串行化。不同的隔離級(jí)別對(duì)MVCC的實(shí)現(xiàn)有所不同，例如在可重復(fù)讀隔離級(jí)別下，事務(wù)會(huì)看到一個(gè)一致的數(shù)據(jù)視圖，而在讀已提交隔離級(jí)別下，事務(wù)會(huì)看到其他事務(wù)提交后的數(shù)據(jù)。

  7. 悲觀鎖和樂(lè)觀鎖：InnoDB支持悲觀鎖和樂(lè)觀鎖兩種鎖定策略。悲觀鎖假設(shè)其他事務(wù)會(huì)修改數(shù)據(jù)，因此在讀取數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)立即加鎖。而樂(lè)觀鎖假設(shè)其他事務(wù)不會(huì)修改數(shù)據(jù)，只在提交時(shí)檢查數(shù)據(jù)是否發(fā)生沖突。在MVCC機(jī)制下，樂(lè)觀鎖可以通過(guò)版本號(hào)比較來(lái)避免不必要的鎖競(jìng)爭(zhēng)。

總之，MySQL的MVCC機(jī)制通過(guò)為每行數(shù)據(jù)添加隱藏字段、使用事務(wù)版本號(hào)和數(shù)據(jù)行版本來(lái)實(shí)現(xiàn)多版本并發(fā)控制，從而提高了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的并發(fā)性能。

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