一,何为MVCC
1,什么是MVCC
MVCC是一种通过多版本并发控制机制来提高并发的技术
2,MVCC解决的问题
MySQL的大多数事务型存储引擎实现的都不是简单的行级锁。
基于提升并发性能的考虑,它们一般都同时实现了多版本并发控制(MVCC)。
不仅仅是MySQL,包括Oracle,PostgreSQL等其他数据库系统也都实现了MVCC,但是各自的实现机制并不相同,因为MVCC并没有一个统一的标准。
MVCC在很多情况下避免了加锁操作,因此开销更低。大多数的MVCC都实现了非阻塞的读操作,写操作也只锁定必要的行。
3,MVCC如何实现
MVCC是通过保存数据在某个时间点的快照来实现的。也就是说,不管需要执行多长时间,每个事务看到的数据是一致的。
根据事务开始的时间不同,每个事物对同一张表,同一时刻看到的数据可能是不一样的。
不同存储引擎的MVCC实现是不同的,典型的有乐观(optimistic)并发控制和悲观(pessimistic)并发控制。
MVCC只在REPEATABLE READ和READ COMMITTED两个隔离级别下工作。其他两个隔离级别都和MVCC不兼容,因为READ UNCOMMITTED总是读取最新的数据行,而不是符合当前事务版本的数据行,而SERIALIZABLE会对所有读取到的行都加锁
二,MVCC实现原理
目前比较典型实现MVCC的引擎为InnoDB,所以我们用InnoDB的MVCC实现来解释他如何进行并发控制的
InnoDB的MVCC,是通过在每行记录后面保存两个隐藏的列来实现的,
这两个列,分别保存了这个行的创建时间,一个保存的是行的删除时间。这里存储的并不是实际的时间值,而是系统版本号(可以理解为事务的ID),
每开始一个新的事务,系统版本号就会自动递增,事务开始时刻的系统版本号会作为事务的ID.
我们在REPEATABLE READ隔离级别下来观察MVCC具体是如何进行的.
1,先创建一张表
2,假设系统的版本号从1开始.
使用INSERT
InnoDB为新插入的每一行保存当前系统版本号作为版本号.
第一个事务ID为1;
对应在数据中的表如下(后面两列是隐藏列,我们通过查询语句并看不到)
使用SELECT
InnoDB会根据以下两个条件检查每行记录:
InnoDB只会查找版本早于当前事务版本的数据行(也就是,行的系统版本号小于或等于事务的系统版本号),这样可以确保事务读取的行,要么是在事务开始前已经存在的,要么是事务自身插入或者修改过的.
行的删除版本要么未定义,要么大于当前事务版本号,这可以确保事务读取到的行,在事务开始之前未被删除.
只有以上同时满足的记录,才能返回作为查询结果.
使用DELETE
InnoDB会为删除的每一行保存当前系统的版本号(事务的ID)作为删除标识.
看下面的具体例子分析:
第二个事务,ID为2;
example1:假设在执行这个事务ID为2的过程中,刚执行到(1),这时,有另一个事务ID为3往这个表里插入了一条数据;
第三个事务ID为3;
这时表中的数据如下:
然后接着执行事务2中的(2),由于id=4的数据的创建时间(事务ID为3)。
执行当前事务的ID为2,而InnoDB只会查找事务ID小于等于当前事务ID的数据行,
所以id=4的数据行并不会在执行事务2中的(2)被检索出来,
在事务2中的两条select 语句检索出来的数据都只会下表:
example2:假设在执行这个事务ID为2的过程中,刚执行到(1),假设事务执行完事务3后,接着又执行了事务4;
第四个事务:
此时数据库中的表如下:
接着执行事务ID为2的事务(2)
根据SELECT 检索条件可以知道,它会检索创建时间(创建事务的ID)小于当前事务ID的行和删除时间(删除事务的ID)大于当前事务的行,而id=4的行上面已经说过,而id=1的行由于删除时间(删除事务的ID)大于当前事务的ID,所以事务2的(2)select * from yang也会把id=1的数据检索出来.所以,事务2中的两条select 语句检索出来的数据都如下:
使用UPDATE
InnoDB执行UPDATE,实际上是新插入了一行记录,并保存其创建时间为当前事务的ID,
同时保存当前事务ID到要UPDATE的行的删除时间.
example2:假设在执行完事务2的(1)后又执行,其它用户执行了事务3,4,这时,又有一个用户对这张表执行了UPDATE操作:
第5个事务:
根据update的更新原则,会生成新的一行,并在原来要修改的列的删除时间列上添加本事务ID,得到表如下:
继续执行事务2的(2),根据select 语句的检索条件,得到下表:
还是和事务2中(1)select 得到相同的结果.
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關鍵字: PostgreSQL 系统 数据库