高性能MySQL(四):多版本并发控制

1、介绍

MySQL的大多数事务型存储引擎实现的都不是简单的行级锁,为了提升并发性能一般都实现了多版本并发控制(MVCC,Multiversion Concurrency Control)

Oracle、PostgreSQL等其他数据库也实现了MVCC,因为没有统一的实现标准,所以各自的实现机制不尽相同。

可以认为MVCC是行级锁的一个变种,但是它在很多情况下避免了加锁操作,因此开销更低。虽然实现机制有所不同,但大都实现了非阻塞的读操作,写操作也只锁定必要的行。

2、MVCC的实现原理

 MVCC的实现,是通过保存数据在某个时间点的快照来实现的

不管需要执行多长时间,每个事务看到的数据都是一致的。根据事务开始的时间不同,每个事务对同一张表,同一时刻看到的数据可能是不一样的。

不同存储引擎对MVCC的实现是不同的,典型的如下:

  • 乐观(optimistic)并发控制
  • 悲观(pessimistic)并发控制

3、InnoDB引擎的MVCC是如何实现的

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

  • 一个保存了行的创建时间,
  • 一个保存行的过期时间(或删除时间)

当然存储的并不是实际的时间值,而是系统版本号(system version number)

每开始一个新的事务,系统版本号都会自动递增。事务开始时刻的系统版本号会作为事务的版本号,用来和查询到的每行记录的版本号进行比较。

REPEATABLE READ隔离级别下,MVCC的具体操作如下:

    SELECT:

InnoDB会根据以下两个条件检查每行记录:

1、InnoDB只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。

2、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。

只有符合上述两个条件的记录,才能返回作为查询结果。

    INSERT:

InnoDB为新插入的每一行保存当前系统版本号作为行版本号。

    DELETE:

InnoDB为删除的每一行保存当前系统版本号作为行删除标识。

    UPDATE:

InnoDB为插入一行新记录,保存当前系统版本号作为行版本号,同时保存当前系统版本号到原来的行作为行删除标识。

 

注意: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则会对所有读取的行都加锁。

 

 

 

 

 

 

 

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