美工培训,连云港网站优化,wordpress wp_cumulus_insert(,本科学历30天出证最近看MVCC相关资料#xff0c;这边做一个记录总结#xff0c;方便后续理解。
目录
一、MVCC相关概念
二、MVCC实现原理
1.隐藏字段
2.undo log
3.Read View
4.MVCC的整体处理流程
5. RC#xff0c;RR级级别下的innoDB快照读有什么不同
6.总结 一、MVCC相关概念
1…最近看MVCC相关资料这边做一个记录总结方便后续理解。
目录
一、MVCC相关概念
二、MVCC实现原理
1.隐藏字段
2.undo log
3.Read View
4.MVCC的整体处理流程
5. RCRR级级别下的innoDB快照读有什么不同
6.总结 一、MVCC相关概念
1.MVCC: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的并发访问在编程语言中实现事务内存等等操作。
MVCC在MySQL InnoDB中的实现主要是为了提高数据库并发性能 用更好的方式去处理读写冲突 做到即使有读写冲突时也能做到不加锁非阻塞并发读。
简单理解也就是多线程并发读写时候不会进行加锁操作也能保证并发效率 2.当前读
像select lock in share mode(共享锁) select for update update insert delete(排他锁) 这些操作都是一种当前读为什么叫当前读?就是它读取的是记录的最新版本读取时还要保证其他并发事务不能修改当前记录会对读取的记录进行加锁。
3.快照读
像不加锁的select操作就是快照读 即不加锁的非阻塞读 快照读的前提是隔离级别不是串行级别 串行级别下的快照读会退化成当前读之所以出现快照读的情况是基于提高并发性能的考虑快照读的实现是u基于多版本并发控制 即MVCC 可以认为MVCC是行锁的一个变种 但它在很多情况下 避免了加锁操作 降低了开销 既然是基于多版本即快照读可能读到的并不一定是数据的最新版本而有可能是之前的历史版本
二、MVCC实现原理
mvcc实现原理基于记录中的3个隐藏字段undo log和read view。
1.隐藏字段
每行记录除了我们自定义的字段外还有有数据库隐式定义的DB_TRX_ID DB_ROLL_PTR DB_ROW_ID等字段
DB_TRX_ID6字节最近修改事务id记录创建这条记录或者最后一次修改该记录的事务id
DB_ROLL_PTR7字节回滚指针指向这条记录的上一个版本 用于配合undo log指向上一个旧版本
DB_ROW JD6字节隐藏的主键如果数据表没有主键那么innodb会自动生成一个6字节的row_id 在上图中 DB_ROW_ID是数据库默认为该行记录生成的唯一隐式主键 DB_TRX_ID是当前操作该记录的事务ID DB_ROLL_PTR是一个回滚指针 用于配合undo日志 指向上一个旧版本
2.undo log
undo log被称之为回滚日志 表示在进行insert delete update操作的时候产生的方便回滚的日志
当进行insert操作的时候 产生的undo log只在事务回滚的时候需要 并且在事务提交之后可以被立刻丢弃
当进行update和delete操作的时候 产生的undo log不仅仅在事务回滚的时候需要 在快照读的时候也需要 所以不能随便删除 只有在快照读或事务回滚不涉及该日志时 对应的日志才会被purge线程统一清除(当数据发生更新和删除操作的时候都只是设置一下老记录的deleted_bit 并不是真正的将过时的记录删除 因为为了节省磁盘空间 innodb有专门的purge线程来清除deleted_bit为true的记录 如果某个记录的deleted_id为true并且DB_TRX_ID相对于purge线程的read view可见 那么这条记录一定时可以被清除的)
下面我们来看一下undo log生成的记录链 1、假设有一个事务编号为1的事务向表中插入一条记录那么此时行数据的状态为 2、假设有第二个事务编号为2对该记录的name做出修改 改为lisi。
在事务2修改该行记录数据时数据库会对该行加排他锁。
然后把该行数据拷贝到undo log中 作为旧记录 即在undo log中有当前行的拷贝副本,拷贝完毕后 修改该行name为lisi并且修改隐藏字段的事务id为当前事务2的id回滚指针指向拷贝到undo log的副本记录中。
事务提交后释放锁 3、假设有第三个事务编号为3对该记录的age做了修改改为32 在事务3修改该行数据的时数据库会对该行加排他锁 然后把该行数据拷贝到undo log中作为旧纪录发现该行记录已经有undo log了那么最新的旧数据作为链表的表头插在该行记录的undo log最前面 修改该行age为32岁并且修改隐藏字段的事务id为当前事务3的id,回滚指针指向刚刚拷贝的undo log的副本记录 事务提交释放锁 从上述的一系列图中可以发现不同事务或者相同事务的对同一记录的修改会导致该记录的undo log 生成一条记录版本线性表即链表undo log的链首就是最新的旧记录链尾就是最早的旧记录. 3.Read View 上面的流程如果看明白了那么需要再深入理解下reed view的概念了。 Read View是事务进行快照读操作的时候生产的读视图在该事务执行快照读的那一刻会生成一个数据系统当前的快照记录并维护系统当前活跃事务的id,事务的id值是递増的 其实Read View的最大作用是用来做可见性判断的也就是说当某个事务在执行快照读的时候对该记录创建一个Read View视图把它当作条件去判断当前事务能够看到哪个版本的数据有可能读取到的是最新的数据 也有可能读取的是当前行记录的undo log中某个版本的数据 Read View遵循的可见性算法主要是将要被修改的数据的最新记录中的DB_TRX_ID 当前事务id取出来与系统当前其他活跃事务务的id去对比如果DB_TRX_ID跟Read View的属性做了比较不符合可见性那么就通过DB_ROLL_PTR回滚指针去取出undo log中的DB_TRX_ID做比较即遍历链表中的DB_TRX_ID,直到找到满足条件 的DB_TRX_ID,这个DB_TRX_ID所在的旧记录就是当的事务能看到的最新老版本数据
Read View的可见性规则如下所示: 首先要知道Read View中的三个全局属性 trx_list:一个 数值列表用来维护Read View生成时刻系统正活跃的事务ID (1,2,3) up_limit_id:记录trx_list列表中事务ID最小的ID (1) low_limit_id:Read View生成时刻系统尚未分配的下一个事务ID, (5) 具体的比较规则如下 1、 首先比较DB_TRX_ID up_limit_id,如果小于则当前事务能看到DB_TRX_ID所在的记录如果大于等于 讲入下一个判断 2、 接下来判断DB_TRX_ID low_limit_id,如果大于等于则代表DB_TRX_ID所在的记录在Read View生成后才出现的那么对于当前事务肯定不可见如果小于则进入下一步判断 3、 判断DB_TRX_ID是否在活跌事务中如果在则代表在Read View生成时刻这个事务还是活跃状态还没有commit,修改的数据当前事务也是看不到如果不在则说明这个事务在Read View生成之前就已经开始 commit,那么修改的结果是能够看见的。 4.MVCC的整体处理流程 假设有四个事务同时在执行如下图所示: 从上述表格中我们可以看到当事务2对某行数据执行了快照读数据库为该行数据生成一个Read View视图 可以看到事务1和事务3还在活跃状态事务4在事务2快照读的前一刻提交了更新所以在Read View中记录了系统当前活跃事务1, 3,维护在一个列表中。同时可以看到up_limit_id的值为1,而low_limit_id为5,如下图所示 在上述的例子中只有事务4修改过该行记录并在事务2进行快照读前就提交了事务所以该行当前数据的 undo log 如下所示 当事务2在快照读该行记录的时候会拿着该行记录的DB_TRX_ID去跟up_limit_id,lower_limit_id和活跃事务列表进行比较判读事务2能看到该行记录的版本是哪个. 具体流程如下先拿该行记录的事务ID⑷ 去跟Read View中的up_limit_id相比较判断是否小于通过对比发现不小于所以不符合条件继续判断4是否大于等于low_limit_id 5,通过比较发现也不大于所以不符合条件判断事务4是否处于trx_list列表中1,3发现不在此列表中那么符合可见性条件所以事务4修改后提交的最新结果对事务2的快照是可见的因此事务2读取到的最新记录是事务4所提交的版本而事务4提交的版本也是全局角度的最新版本。如下图所示: 当上述的内容都看明白了的话那么就应该能够搞清楚这几个核心概念之间的关系了下面我们讲一个不同的隔离级别下的快照读的不同。 5. RCRR级级别下的innoDB快照读有什么不同 因为Read View生成时机的不同从而造成RC、RR级别下快照读的结果的不同 1、 在RR级别下的某个事务的对某条记录的第一次快照读会创建一个快照即Read View,将当前系统活跃的其他事务记录起来此后在调用快照读的时候还是使用的是同一个RemdView所以只要当前事务在其他事务提交 新之前使用过快照读那么之后的快照读使用的都是同一个Read View,所以对之后的修改不可见 2、 在RR级别下快照读生成Read View时Read View会记录此时所有其他活动和事务的快照这些事务的修改对于当前事务都是不可见的而早于Read View创建的事务所做的修改均是可见 3、 在RC级别下事务中每次快照读都会新生成一个快照和Read View,这就是我们在RC级别下的事务中可以看到别的事务提交的更新的原因。总结在RC隔离级别下是每个快照读都会生成并获取最新的Read View,而在RR隔离级别下则是同一个事务中的第一个快照读才会创Read View,之后的快照读获取的都是同一个Read View. 6.总结
因此可以总结出MVCC实现的原理⼤致是:
InnoDB每⼀⾏数据都有⼀个隐藏的回滚指针⽤于指向该⾏修改前的最后⼀个历史版本这个历史版本存放在 undo log 中。如果要执⾏更新操作会将原记录放⼊undo log中并通过隐藏的回滚指针指向 undo log 中的原记录。其它事务此时需要查询时就是查询 undo log 中这⾏数据的最后⼀个历史版本。
MVCC 最⼤的好处是读不加锁读写不冲突极⼤地增加了 MySQL 的并发性。通过 MVCC保证了事务 ACID 中的 I隔离性特性
