MySQL 高級 —— MVCC 多版本併發控制

引言

MySQL的大多數事務型存儲引擎實現的都不是簡單的行級鎖。基於提升併發性能的考慮,它們一般都同時實現了多版本併發控制——MVCC。包括其他數據庫如Oracle等,由於MVCC並沒有一個統一的實現標準,因此它們的實現原理都不盡相同。

MVCC簡介

可以認爲MVCC是行級鎖的一個變種。但是它在很多情況下避免了加鎖操作,因此開銷很低。一般都實現了非阻塞的讀操作,同時寫操作也只是鎖定必要的行。

MVCC的實現,是通過保存數據在某個時間點的快照來實現的。也就是說,不管需要執行多長時間,每個事務看到的數據都是一致的。根據事務開始的時間不同,每個事務對同一張表,同一時刻看到的數據可能是不一樣的。

MVCC的不同實現,大致可分爲樂觀派併發控制,和悲觀派併發控制

InnoDB的MVCC,是通過在每行記錄後面保存兩個隱藏的列來實現的。這兩個列,一個保存了行的創建時間,一個保存行的過期時間(或刪除時間)。但存儲的並不是實際的時間值,而是系統版本號。每開始一個新的事務,系統版本號都會自動遞增。事務開始時刻的系統版本號會作爲事務的版本號,用來和查詢到的每行記錄的版本號進行比較。

這裏可以簡單瞭解一下在REPEATABLE READ 隔離級別下,MVCC具體是如何查詢的。

InnoDB會根據一下兩個條件檢查每行記錄:

1、InnoDB只查找版本早於當前事務版本的數據行,即行的版本號小於或等於事務的系統版本號。這樣可以確保事務讀取的行,要麼是在事務開始前已經存在的,要麼是事務自身插入或修改過的。

2、行的刪除版本號要麼未定義,要麼大於當前事務版本號。這可以確保事務讀取到的行,在事務開始之前未被刪除。

只有符合上述兩個條件的記錄,才能返回作爲查詢結果。

保存這兩個額外的系統版本號,使大多數讀操作都可以不用加鎖。這樣設計使得讀數據操作很簡單,性能很好,並且也能保證只會讀取到符合標準的行。

MVCC只在REPEATABLE READ 和 READ COMMITTED兩個隔離級別下工作。其他兩個隔離級別和MVCC不兼容。因爲READ UNCOMMITTED總是讀取最新的數據行,而不是符合當前事務版本的數據行;而SERIALIZABLE則會對所有讀取的行都加鎖

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